Geschirrspülmaschine mit Latentwärmespeicher

*DE102007053381B320090402*
(19)
Bundesrepublik Deutschland
Deutsches Patent- und Markenamt
(12)
(10)
DE 10 2007 053 381 B3 2009.04.02
Patentschrift
(51) Int Cl.8:
(21) Aktenzeichen: 10 2007 053 381.2
(22) Anmeldetag: 09.11.2007
(43) Offenlegungstag: –
(45) Veröffentlichungstag
der Patenterteilung: 02.04.2009
A47L 15/24 (2006.01)
A47L 15/48 (2006.01)
C09K 5/14 (2006.01)
Innerhalb von drei Monaten nach Veröffentlichung der Patenterteilung kann nach § 59 Patentgesetz gegen das Patent Einspruch erhoben werden. Der Einspruch ist schriftlich zu erklären und zu begründen. Innerhalb der Einspruchsfrist ist eine
Einspruchsgebühr in Höhe von 200 Euro zu entrichten(§ 6 Patentkostengesetz in Verbindung mit der Anlage zu § 2 Abs. 1
Patentkostengesetz).
(73) Patentinhaber:
MEIKO Maschinenbau GmbH & Co.KG, 77652
Offenburg, DE
(56) Für die Beurteilung der Patentfähigkeit in Betracht
gezogene Druckschriften:
DE 37 41 652 A1
DE 37 00 567 A1
DE10 2005 012114 A1
DE 196 22 882 C2
DE 29 16 839 A1
DE 198 13 924 A1
EP 08 42 382 B1
US 35 98 131 A
DE10 2004 003797 A1
DE 197 07 287 C2
(74) Vertreter:
Patentanwälte Isenbruck Bösl Hörschler
Wichmann Huhn LLP, 68165 Mannheim
(72) Erfinder:
Peukert, Thomas, Dr.-Ing., 77704 Oberkirch, DE;
Gaus, Bruno, Dipl.-Maschbau-Ing.(FH), 77654
Offenburg, DE; Näger, Thomas, 77652 Offenburg,
DE
(54) Bezeichnung: Geschirrspülmaschine mit Latentwärmespeicher
(57) Zusammenfassung: Es wird ein Reinigungsgerät (110)
zur Reinigung von Reinigungsgut (114) vorgeschlagen,
welches eingerichtet ist, um das Reinigungsgut (114) in
mindestens einer Reinigungskammer (118) mit mindestens
einem Reinigungsfluid zu beaufschlagen. Das Reinigungsgerät (110) weist eine Absaugvorrichtung (154) zum Absaugen von feuchter Luft aus der Reinigungskammer (118)
auf sowie mindestens eine Wärmerückgewinnungseinrichtung (152). Die Wärmerückgewinnungseinrichtung (152) ist
eingerichtet, um der feuchten Luft Wärme zu entziehen und
dem Reinigungsgerät (110) über ein erstes Kühlfluid wieder
zuzuführen. Das Reinigungsgerät (110) weist eine Kühlfluidleitung (180) mit mindestens einem Rückführpfad (260)
sowie mindestens einem Wärmespeicherpfad (262) mit
mindestens einem Latentwärmespeicher (258) auf. Das
Reinigungsgerät (110) ist eingerichtet, um das erste Kühlfluid in mindestens einem Betriebszustand (270) nach
Durchströmen der Wärmerückgewinnungseinrichtung
(152) über den Rückführpfad (260) zu der Reinigungskammer (118) und/oder in einen Fluidtank (207) zu leiten. Das
Reinigungsgerät (110) ist weiterhin eingerichtet, um das
erste Kühlfluid in mindestens einem Standby-Betrieb (266)
über den Wärmespeicherpfad (262) dem Latentwärmespeicher (258) zuzuführen.
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Beschreibung
Gebiet der Erfindung
[0001] Die Erfindung betrifft ein Reinigungsgerät zur
Reinigung von Reinigungsgut in einer Reinigungskammer, wobei das Reinigungsgerät eine Wärmerückgewinnungseinrichtung aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Wärmerückgewinnung in einem Reinigungsgerät. Derartige Reinigungsgeräte und Verfahren zur Wärmerückgewinnung werden beispielsweise in Großküchen zur Reinigung von Geschirr, Gläsern, Tassen, Besteck, Tabletts oder ähnlichem Reinigungsgut eingesetzt. Auch
andere Anwendungsgebiete und Arten von Reinigungsgut, insbesondere im gewerblichen Bereich,
sind jedoch denkbar.
Stand der Technik
[0002] Aus den verschiedensten Bereichen der
Technik und Naturwissenschaften sind Reinigungsgeräte bekannt, mittels derer verschiedene Arten von
Reinigungsgut mit unterschiedlichen Zielsetzungen
gereinigt werden können. Eine Zielsetzung ist beispielsweise die zumindest weitgehende Befreiung
des Reinigungsgutes von anhaftenden Schmutzresten, eine andere Zielsetzung, welche alternativ oder
zusätzlich realisiert werden kann, die Hygienisierung
des Reinigungsgutes, welche bis hin zu einer Desinfektion des Reinigungsgutes reichen kann. Die Reinigung erfolgt in der Regel durch Beaufschlagung des
Reinigungsgutes mit mindestens einem Reinigungsfluid, welches beispielsweise ein flüssiges Reinigungsfluid (zum Beispiel eine oder mehrere Spülflüssigkeiten, beispielsweise mit einem Reinigungsmittel
und/oder einem Klarspüler versetztes Wasser)
und/oder ein gasförmiges Reinigungsfluid, wie beispielsweise Dampf, umfassen kann.
[0003] In vielen Fällen muss in einem derartigen
Reinigungsgerät eine nicht unerhebliche Menge an
thermischer Energie aufgebracht werden. Diese thermische Energie kann unmittelbar beim Reinigungsprozess benötigt werden, beispielsweise indem das
Reinigungsfluid mit einer erhöhten Temperatur auf
das Reinigungsgut aufgebracht wird. Beispielsweise
können für einen Klarspülvorgang in einer Geschirrspülmaschine Klarspülflüssigkeiten mit einer Temperatur von ca. 85°C eingesetzt werden. Ein weiteres
Beispiel ist die thermische Energie, welche zur Erzeugung des Dampfes in Dampfsterilisatoren
und/oder Dampfdesinfektionsgeräten erforderlich ist.
Weiterhin können Reinigungsgeräte auch derart eingerichtet sein, dass ein oder mehrere Trocknungsschritte durchgeführt werden. Bei einer derartigen
Trocknung kann beispielsweise das Reinigungsgut
mit warmer Luft beaufschlagt werden, wofür ebenfalls thermische Energie aufgewendet werden muss.
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[0004] Insbesondere im gewerblichen Bereich kann
dieser thermische Energieaufwand eine erhebliche
Größenordnung annehmen, so dass beispielsweise
Heizleistungen einen beträchtlichen Beitrag zu den
gesamten Betriebskosten des Reinigungsgerätes bilden können. In gewerblichen Geschirrspülmaschinen
betragen die Heizleistungen beispielsweise von einigen 10 kW bis hin zu einigen 100 kW, abhängig beispielsweise vom Betriebszustand und/oder der Ausgestaltung der Geschirrspülmaschine.
[0005] Eine weitere Problematik bei bekannten Reinigungsgeräten, insbesondere im Bereich der gewerblichen Nutzung, besteht darin, dass diese in der
Regel in einer Arbeitsumgebung eingesetzt werden,
welche durch Abwärme des Reinigungsgerätes, insbesondere durch feuchte Abwärme, nicht über Gebühr belastet werden sollte. So ist beispielsweise in
Großküchen ein erheblicher Aufwand erforderlich,
um feuchte Abwärme, welche in den Geschirrspülmaschinen gebildet wird, nicht unmittelbar in die Arbeitsumgebung zu leiten, da ansonsten die Arbeitsbedingungen in dieser Arbeitsumgebung innerhalb
kurzer Zeit unzumutbar würden. Insofern sind beispielsweise aufwändige bauseitige Abluftvorrichtungen erforderlich, um die feuchte Abwärme aus der Arbeitsumgebung abzuleiten. Alternativ oder zusätzlich
können die Reinigungsgeräte Trocknungsvorrichtungen aufweisen, um der Abluft Feuchtigkeit zu entziehen und/oder um die Abluft zu kühlen.
[0006] Zahlreiche Trocknungsvorrichtungen, welche die Trocknung des Reinigungsgutes unterstützen
und somit grundsätzlich auch die in die Umgebung
abgegebene Abluft entfeuchten, sind aus dem Stand
der Technik bekannt. Ein aus dem Stand der Technik
bekanntes Trocknungskonzept besteht darin, Reinigungsgeräte mit so genannten Latentwärmespeichern auszustatten. Latentwärmespeicher sind Einrichtungen, welche thermische Energie durch Ausnutzung der Enthalpie reversibler thermodynamischer Zustandsänderungen eines Speichermediums
(im Folgenden Wärmespeichermaterialien genannt)
speichern können. Ein typisches Beispiel für derartige reversible thermodynamische Zustandsänderungen sind beispielsweise Phasenübergänge (z. B.
Schmelzen/Erstarren) oder reversible chemische Reaktionen, wie beispielsweise auf Chemiesorption beruhende Absorptions- und Desorptionsprozesse oder
Prozesse, bei welchen ein Kristallisationsphasenübergang stattfindet. Ein Beispiel einer Haushaltsgeschirrspülmaschine, in welcher ein thermisch isolierter Wärmetauscher mit einem Latentwärmespeicher
eingesetzt wird, ist in DE 37 41 652 A1 beschrieben.
Andere Beispiele derartiger Haushaltsgeräte mit ähnlichen Vorrichtungen mit Latentwärmespeichern finden sich in DE 37 00 567 A1 (dort ein Backofen), in
DE 10 2005 012 114 A1 (eine Geschirrspülmaschine)
oder in DE 196 22 882 C2 (ebenfalls eine Geschirrspülmaschine). In DE 29 16 839 A1 ist allgemein ein
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Verfahren zur Entnahme von Wärmeenergie aus
warmen Flüssigkeiten beschrieben, in welchem mehrere Latentwärmespeicher, die auf verschiedenen
Temperaturniveaus betrieben werden, nacheinander
von den Flüssigkeiten durchströmt werden.
[0007] Ein weiteres Beispiel eines Trocknungsprinzips sind Trocknungsvorrichtungen, welche mit Hilfe
von Peltierelementen arbeiten. Ein Beispiel einer derartigen Trocknungsvorrichtung ist aus DE 198 13 924
A1 bekannt. Diese Druckschrift zeigt eine Kondensationseinrichtung für ein Hausgerät, umfassend ein
Modulelement mit einem Peltierelement. Das Peltierelement weist eine wärmeaufnehmende Fläche und
eine wärmeabgebende Fläche auf. Die wärmeaufnehmende Fläche entzieht einer Arbeitsraumatmosphäre eines Arbeitsraums des Haushaltsgeräts Wärme, wodurch Feuchtigkeit der Arbeitsraumatmosphäre an der gekühlten Stelle kondensiert und so ein
Trocknungsvorgang des Haushaltsgeräts wirksamer
und schneller ist. Die wärmeabgebende Fläche des
Peltierelements kann auch an ein wärmeaufnehmendes Volumen, wie zum Beispiel einen Wasserbehälter, gekoppelt sein.
[0008] Nachteilig an der in der DE 198 13 924 A1
beschriebenen Vorrichtung aus der Sicht der gewerblichen Anwendbarkeit ist jedoch, dass der Wasserbehälter zur Kühlung des Peltierelements, falls sich dieser zu stark erwärmt, entleert und mit Frischwasser
gefüllt werden muss. Insofern ist zum einen die Funktionalität der Kondensationseinrichtung instabil und
kann über eine längere Betriebsdauer schwanken.
Insbesondere in gewerblichen Reinigungsgeräten,
welche beispielsweise permanent in einem mehrstündigen Betrieb arbeiten müssen, kann dies von erheblichem Nachteil sein. Zudem ist ein sicherer und
zuverlässiger Trocknungsbetrieb aufgrund der beschriebenen Temperaturdrift im Wasserbehälter nicht
in allen Fällen gewährleistet. Weiterhin geht die in der
Abwärme enthaltene Energie verloren, und es muss
für den Betrieb des Peltierelements sogar zusätzlich
Energie aufgewendet werden.
[0009] Auch aus dem Bereich der Klimatechnik sind
Kühlgeräte bekannt, in welchen Peltierelemente zum
Klimatisieren von Raumluft und anderen Medien eingesetzt werden. So beschreibt beispielsweise EP 0
842 382 B1 ein H-Thermokompaktgerät, welches aus
Thermoelementblöcken mit mehreren Peltierelementen besteht. Dabei wird thermische Energie von einem Medium auf einer Kaltseite hin zu einem Medium auf einer Warmseite übertragen. Unter anderem
wird dabei vorgeschlagen, das entstandene Warmwasser als Brauchwasser zu sammeln und zur Weiterverwendung zur Verfügung zu stellen. Insgesamt
ist der in EP 0 842 382 B1 beschriebene Aufbau jedoch vergleichsweise komplex.
[0010] Aus dem Bereich gewerblicher Geschirrspül-
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maschinen sind Reinigungsgeräte bekannt, welche
nicht nur die beschriebene Problematik der Abluftbelastung der Umgebung zu mindern versuchen, sondern welche auch darauf ausgelegt sind, eine zumindest teilweise Wärmerückgewinnung der in der Abwärme enthaltenen thermischen Energie zu ermöglichen. Ein Beispiel derartiger Systeme ist in US
3,598,131 A dargestellt. Hierbei wird mittels einer Absaugvorrichtung Dampf aus einer Geschirrspülmaschine in einen Schacht abgesaugt und über einen
Wärmetauscher geleitet. Der Wärmetauscher ist in
diesem Fall als poröses Material ausgestaltet, welches mit Frischwasser besprüht wird. Die kondensierte Feuchtigkeit wird aufgesammelt und der Geschirrspülmaschine wieder zugeführt. Eine ähnliche
Geschirrspülmaschine mit Wärmerückgewinnung ist
auch in DE 10 2004 003 797 A1 dargestellt.
[0011] Nachteilig an dem in US 3,598,131 A dargestellten Reinigungsgerät ist jedoch, dass die Funktionalität der Wärmerückgewinnungseinrichtung stark
von der Temperatur des aufgesprühten Kaltwassers
abhängt. Wird die Geschirrspülmaschine beispielsweise in Gegenden mit heißem Klima betrieben, so
hat üblicherweise das „Kaltwasser" eine andere Temperatur als in Gegenden mit milderem oder sogar
kühlem Klima. Insofern kann die Funktionalität der
Wärmerückgewinnungseinrichtung stark schwanken,
und eine gezielte Entfeuchtung bzw. Kühlung kann
nicht in allen Fällen gewährleistet werden.
[0012] Ein weiterer Nachteil der in US 3,598,131 A
gezeigten Wärmerückgewinnungseinrichtung besteht darin, dass Kühlflüssigkeit sich mit dem kondensierten Wasser vermischt, so dass insgesamt das
rückgeführte Wasser eine vergleichsweise niedrige
Temperatur aufweist und in der Regel nachgeheizt
werden muss, bevor dieses dem Reinigungsvorgang
wieder zugeführt werden kann. Zudem ist die gezeigte Wärmerückgewinnungseinrichtung aus hygienischen Aspekten nachteilig, da ein Verkeimen des
kondensierten Wassers und somit des Reinigungsguts bzw. des porösen Wärmetauschers zu befürchten ist.
[0013] Ein weiterer Nachteil bekannter Wärmerückgewinnungseinrichtungen, wie beispielsweise der in
US 3,598,131 A oder in DE 10 2004 003 797 A1 gezeigten Einrichtungen, besteht darin, dass derartige
Vorrichtungen nicht in allen Betriebszuständen einwandfrei arbeiten können. So ist insbesondere in gewerblichen Geschirrspülmaschinen in vielen Fällen
ein so genannter Standby-Betrieb vorgesehen, also
ein Betrieb, in welchem eine Betriebsbereitschaft des
Reinigungsgeräts hergestellt bzw. aufrecht erhalten
wird, ohne dass derzeit ein Reinigungsprozess
durchgeführt wird. Während dieser Zeit wird üblicherweise mindestens ein Fluidtank für ein Reinigungsfluid aufgeheizt, um die Betriebsbereitschaft herzustellen bzw. zu erhalten. Hierbei entstehen Dampfwra-
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sen, welche, um einen Überdruck zu vermeiden, in
der Regel aus dem Reinigungsgerät abgeführt werden müssen. Somit würden bereits im Standby-Betrieb Wrasen und Abwärme entstehen, welche die
Umgebungsluft belasten könnten. Die bekannten
Wärmerückgewinnungseinrichtungen sind jedoch
nur bedingt für die Beseitigung dieser Wrasen geeignet, da im Standby-Betrieb kein Frischwasser fließt,
welches die Wärme aufnehmen und dem Reinigungsgerät wieder zuführen könnte. Eine zusätzliche
Frischwasseraufnahme würde jedoch die Betriebskosten steigern. Spätestens wenn ein oder mehrere
Fluidtanks des Reinigungsgerätes mit erwärmtem
Wasser gefüllt sind, hätte die Wärmerückgewinnung
im Standby-Betrieb ohnehin ein Ende, da in diesem
Fall das erwärmte Wasser in einen Ablauf entsorgt
werden müsste, was wiederum die rückgewonnene
Energie verschwenden würde.
[0014] Weiterhin besteht theoretisch die Möglichkeit, zur Wärmerückgewinnung so genannte Wärmepumpen einzusetzen. Wärmepumpen sind Maschinen, die unter Zufuhr von mechanischer Arbeit Wärme von einem niedrigen zu einem höheren Temperaturniveau pumpen. Auf diese Weise kann insbesondere der Problematik begegnet werden, dass Kühlwasser nach Durchströmen der Wärmerückgewinnungseinrichtung eine vergleichsweise niedrige Temperatur hat und nach einer Rückführung in das Reinigungsgerät weiter aufgeheizt werden muss. Bei Wärmepumpen wird in der Regel eine Verdampfungswärme genutzt, um beispielsweise der Abwärme einer
Geschirrspülmaschine eine Wärmemenge zu entziehen. Wärmepumpen lassen sich jedoch in der Regel
nicht bedarfsweise regeln und weisen in der Praxis
Restriktionen im Regelverhalten auf, da lediglich eine
Zweipunktregelung möglich ist. Zudem weisen diese
einen definierten Betriebspunkt mit festgelegter Toleranz auf, welcher nicht skalierbar ist. Dies ist insbesondere für den gewerblichen Einsatz in vielen Fällen
problematisch. Zudem sind mit dem Einsatz von Wärmepumpen zumeist beträchtliche zusätzliche Kosten
sowie die Einplanung erheblicher Bauräume verbunden. Weitere Nachteile der Verwendung von Wärmepumpen liegen in dem im Betrieb entstehenden.
Lärm, dem hohen mechanischen Verschleiß und in
Vibrationen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung
[0015] Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung
besteht somit darin, ein Reinigungsgerät sowie ein
Verfahren zum Betrieb eines derartigen Reinigungsgerätes bereitzustellen, welche die oben beschriebenen Nachteile bekannter Reinigungsgeräte und/oder
Verfahren vermeiden. Insbesondere soll eine Wärmerückgewinnung bereitgestellt werden, welche stabil und zuverlässig unter verschiedenen Betriebsbedingungen betreibbar ist, welche flexibel einsetzbar
ist und welche eine effiziente Rückführung von Wär-
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me ermöglicht. Insbesondere soll die Wärmerückgewinnung auch in einem Standby-Betrieb durchführbar sein.
Beschreibung der Erfindung
[0016] Diese Aufgabe wird durch ein Reinigungsgerät sowie ein Verfahren zur Wärmerückgewinnung in
einem Reinigungsgerät gemäß den unabhängigen
Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der
Erfindung, welche einzeln oder in Kombination realisiert werden können, sind in den abhängigen Ansprüchen dargestellt. Sämtliche Ansprüche werden hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht.
[0017] Es wird ein Reinigungsgerät zur Reinigung
von Reinigungsgut vorgeschlagen, welches eingerichtet ist, um das Reinigungsgut in mindestens einer
Reinigungskammer mit mindestens einem Reinigungsfluid zu beaufschlagen. Die Reinigungskammer kann geschlossen (beispielsweise mit einem Öffnungsmechanismus zum Be- und Entladen mit Reinigungsgut) und/oder teilweise offen (z. B. mit einer
oder mehreren Beladeöffnungen versehen) ausgestaltet sein und soll sicherstellen, dass Reinigungsfluid nicht ungehindert in die Arbeitsumgebung spritzen kann und dass beispielsweise Dampfwrasen
nicht oder nur in vermindertem Umfang aus dem Reinigungsgerät ausströmen können. Das Reinigungsgerät kann beispielsweise grundsätzlich gemäß einem der eingangs beschriebenen Reinigungsgeräte
ausgestaltet sein. Beispielsweise kann das Reinigungsgerät eine Geschirrspülmaschine, insbesondere eine gewerbliche Geschirrspülmaschine aufweisen, wobei jedoch auch nichtgewerbliche Geschirrspülmaschinen möglich sind. Gewerbliche Geschirrspülmaschinen unterscheiden sich in der Regel von
Haushaltsgeräten dadurch, dass, um schneller ein
Reinigungsfluid mit einer benötigten Reinigungstemperatur bereitzustellen zu können, ein separater, das
heißt von der Reinigungskammer getrennter Fluidtank (insbesondere ein Boiler und/oder ein Durchlauferhitzer) vorgesehen ist, wohingegen in Haushaltsgeräten üblicherweise ein Wasserwechsel innerhalb der Reinigungskammer erfolgt. Die Geschirrspülmaschine kann beispielsweise eine Durchlaufgeschirrspülmaschine, insbesondere eine Bandtransportmaschine und/oder eine Korbtransportmaschine,
umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine
Einkammer-Geschirrspülmaschine,
insbesondere
wiederum für den gewerblichen Einsatz, umfasst
sein, beispielsweise eine Einkammer-Geschirrspülmaschine in Form eines Frontladers und/oder eine
Einkammer-Geschirrspülmaschine in Form eines Topladers und/oder einer Haubengeschirrspülmaschine. Alternativ oder zusätzlich zu mindestens einer
Geschirrspülmaschine kann das Reinigungsgerät jedoch auch eine andere Art von Reinigungsgerät zur
Reinigung von Reinigungsgut beinhalten, beispiels-
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weise ein Dampfdesinfektionsgerät und/oder einen
Dampfsterilisator, beispielsweise zur Reinigung von
in Krankenhäusern und/oder Pflegeheimen anfallendem medizinischem Reinigungsgut. Auch andere Arten von Reinigungsgeräten sind jedoch möglich. Neben den genannten Geräten kann das Reinigungsgerät weitere Einrichtungen umfassen, so dass beispielsweise mehrere Geschirrspülmaschinen zu einer Spülstraße zusammengefasst sind, welche auch
noch zusätzliche, in Großküchen benötigte Geräte
umfassen kann.
[0018] Das Reinigungsgerät umfasst vorzugsweise
mindestens einen Fluidtank zur Bevorratung des Reinigungsfluids, aus welchem dann beispielsweise
eine oder mehrere Sprühdüsen mit Reinigungsfluid
gespeist werden können. Dieser Fluidtank kann getrennt von der Reinigungskammer ausgebildet sein
und/oder kann auch als Bestandteil der Reinigungskammer konstruiert werden. Der Fluidtank kann weiterhin ganz oder teilweise als Drucktank ausgestaltet
sein, kann jedoch auch ganz oder teilweise als druckloser Tank gestaltet werden. Die Ausgestaltung des
mindestens einen Fluidtanks kann an die Art des Reinigungsgerätes angepasst sein. Wird beispielsweise
eine Durchlaufgeschirrspülmaschine mit einer oder
mehreren Reinigungszonen verwendet, so kann beispielsweise jeder Reinigungszone und/oder mehreren Reinigungszonen gemeinsam ein derartiger Fluidtank zugeordnet sein. Besonders bevorzugt ist es
dabei, wenn die Durchlaufgeschirrspülmaschine derart eingerichtet ist, dass Reinigungsgut die mindestens eine Reinigungszone in einer Durchlaufrichtung
durchläuft. Beispielsweise kann die mindestens eine
Reinigungszone mindestens eine Pumpenklarspülzone und/oder mindestens eine Frischwasserklarspülzone umfassen, welche mindestens einen Klarspültank aufweist, wobei der mindestens eine Fluidtank in diesem Fall beispielsweise den mindestens
einen Klarspültank umfassen kann.
[0019] Der Begriff „Fluidtank" ist jedoch weit zu fassen und kann, muss aber nicht notwendigerweise, einen Container mit erweitertem Durchmesser zur Bevorratung einer Menge an Reinigungsfluid umfassen.
Der Fluidtank kann auch ganz oder teilweise in die
Reinigungskammer integriert sein, beispielsweise indem der Fluidtank in einem Bodenbereich der Reinigungskammer ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich kann der mindestens eine Fluidtank jedoch auch
einen separaten Tank umfassen. Es können auch
mehrere Fluidtanks vorgesehen sein, beispielsweise
für unterschiedliche Teilprozesses der Reinigung.
Sind mehrere Reinigungszonen vorgesehen, so kann
beispielsweise jeder Reinigungszone mindestens ein
Fluidtank zugeordnet sein, wobei einer oder mehrere
dieser Fluidtanks für die unten beschriebene Wärmerückführung genutzt werden können. Der mindestens
eine Fluidtank kann weiterhin ein oder mehrere
druckbeaufschlagte und/oder drucklose Reservoire
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zur Bevorratung einer Menge an über ein Rohrleitungssystem zugeführtem Reinigungsfluid umfassen,
kann jedoch auch ganz oder teilweise lediglich als
durchströmtes Rohrleitungssystem ausgestaltet sein,
in welchem das Reinigungsfluid strömen kann. So
kann beispielsweise das erwärmte erste Kühlfluid
nach Durchströmen einer Wärmerückgewinnungseinrichtung (siehe unten) auch unmittelbar der
Frischwasserklarspülzone zugeführt werden, wobei
in diesem Fall das Rohrleitungssystem zwischen
Wärmerückgewinnungseinrichtung und Frischwasserklarspülzone als „Fluidtank" im weiteren Sinne
verstanden werden kann. Dieses Rohrleitungssystem kann beispielsweise auch mit zusätzlichen
Durchlauferhitzern ausgestattet sein, um das erste
Kühlfluid weiter zu erwärmen. Maßgeblich ist in jedem Fall jedoch, dass das in der Wärmerückgewinnungseinrichtung erwärmte erste Kühlfluid dem Reinigungsprozess in irgendeiner Form wieder zugeführt wird, um die in diesem ersten Kühlfluid gespeicherte Wärme wieder nutzen zu können.
[0020] Wie oben beschrieben, kann das Reinigungsfluid beispielsweise mindestens ein flüssiges
und/oder mindestens ein gasförmiges Reinigungsfluid umfassen. In der folgenden Beschreibung sei ohne
Beschränkung des Umfangs der Erfindung davon
ausgegangen, dass das Reinigungsfluid ein wässriges Reinigungsfluid ist, wie es beispielsweise in Geschirrspülmaschinen eingesetzt wird. Diesem wässrigen Reinigungsfluid können beispielsweise ein Reinigungsmittel und/oder ein Klarspüler beigemischt
sein. Auch andere Arten der Beimischungen
und/oder Zusammensetzungen des Reinigungsfluids
sind jedoch denkbar und im Rahmen der vorliegenden Erfindung realisierbar. Insbesondere kann das
Reinigungsfluid mit einer gegenüber der Raumtemperatur erhöhten Temperatur betrieben werden, beispielsweise Temperaturen im Bereich von 60°C
und/oder Temperaturen im Bereich von 80 bis 90°C,
beispielsweise 85°C. Letzteres wird insbesondere im
Bereich der Klarspülung favorisiert. Andere Arten der
Temperaturgestaltung sind jedoch ebenfalls denkbar.
[0021] Zur Minderung der oben beschriebenen Problematik der Belastung der Arbeitsumgebung des
Reinigungsgeräts mit feuchter Luft, insbesondere mit
Dampfwrasen, weist das Reinigungsgerät eine Absaugvorrichtung zum Absaugen von feuchter Luft
aus der Reinigungskammer auf. Diese Absaugvorrichtung kann beispielsweise eine Abluftöffnung aufweisen, durch welche die feuchte Luft (beispielsweise nach Durchtritt durch die unten beschriebene Wärmerückgewinnungseinrichtung) aus dem Reinigungsgerät ausgeleitet wird. Diese Abluftöffnung
kann beispielsweise unmittelbar und/oder über einen
Filter in die Arbeitsumgebung des Reinigungsgerätes
münden. Alternativ oder zusätzlich kann die mindestens eine Abluftvorrichtung jedoch auch an eine
bauseitig vorgesehene Ablufteinrichtung, beispiels-
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weise ein Entlüftungsrohr, angeschlossen werden.
[0022] Die Begriffe der „Absaugvorrichtung" und
des „Absaugens" sind wiederum weit zu fassen und
können beispielsweise eine aktive Absaugung (beispielsweise mittels eines oder mehrerer Absauggebläse) der feuchten Luft beinhalten. Alternativ kann
die Absaugvorrichtung jedoch auch ohne Gebläse
ausgestaltet sein und beispielsweise lediglich die
mindestens eine Abluftöffnung umfassen. In diesem
Fall kann für den Zweck der Absaugung dann beispielsweise ein an der Ablufteinrichtung bauseitig anliegender Unterdruck verwendet werden, oder, alternativ oder zusätzlich, ein Überdruck der feuchten Luft
gegenüber der Umgebungsluft oder besondere Luftströmungen, welche den Austrag feuchter Luft aus
dem Reinigungsgerät begünstigen, oder einfach eine
Konvektion der feuchten Luft. Die Absaugung und die
Absaugvorrichtung sollen sich also lediglich dadurch
definieren, dass diese einen Austrag der feuchten
Luft aus dem Reinigungsgerät in irgendeiner Weise
ermöglichen und/oder begünstigen.
[0023] Das Reinigungsgerät weist weiterhin mindestens eine Wärmerückgewinnungseinrichtung auf.
Diese Wärmerückgewinnungseinrichtung ist eingerichtet, um der feuchten Luft Wärme zu entziehen
und diese Wärme dem Reinigungsgerät bzw. einem
gleichzeitigen oder sich zeitlich anschließenden Reinigungsprozess über ein erstes Kühlfluid wieder zuzuführen.
[0024] Im Unterschied zu bekannten Wärmerückgewinnungseinrichtungen, wie beispielsweise der in US
3,598,131 A beschriebenen Wärmerückgewinnungseinrichtung oder der in DE 10 2004 003 797 A1 beschriebenen Wärmerückgewinnungseinrichtung, besteht ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung
jedoch darin, das Reinigungsgerät derart auszugestalten, dass ein Latentwärmespeicher vorgesehen
wird. Im Unterschied zu bekannten Reinigungsgeräten mit Latentwärmespeichern, wie beispielsweise
den aus DE 10 2005 012 114 A1 oder DE 37 41 652
A1 bekannten Reinigungsgeräten, wird der Latentwärmespeicher jedoch nicht permanent zur Wärmerückgewinnung bzw. Dampfkondensation eingesetzt,
sondern nur bedarfsweise zu- oder abgeschaltet.
Dieser Grundgedanke dient insbesondere dem
Zweck, der oben beschriebenen Problematik der
Wrasenbeseitigung im Standby-Betrieb zu begegnen. Dementsprechend weist das Reinigungsgerät
eine Kühlfluidleitung mit mindestens einem Rückführpfad sowie mindestens einem Wärmespeicherpfad
auf, wobei der mindestens eine Wärmespeicherpfad
mindestens einen Latentwärmespeicher umfasst.
Das Reinigungsgerät ist eingerichtet, um das erste
Kühlfluid in mindestens einem Betriebszustand nach
Durchströmen der Wärmerückgewinnungseinrichtung über den Rückführpfad zu der Reinigungskammer und/oder in den Fluidtank zu leiten. Unter einem
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„Betriebszustand" ist dabei beispielsweise mindestens ein Reinigungsbetrieb zu verstehen, also ein Zustand, in welchem das Reinigungsgut mit Reinigungsfluid beaufschlagt wird. Weiterhin ist das Reinigungsgerät jedoch eingerichtet, um in mindestens einem Standby-Betrieb das erste Kühlfluid über den
Wärmespeicherpfad dem Latentwärmespeicher zuzuführen. Die Wärmerückgewinnung „unterscheidet"
somit zwischen dem Betriebszustand (Normalbetrieb, Reinigungsbetrieb) und dem Standby-Betrieb,
in welchem keine Beaufschlagung des Reinigungsgutes mit Reinigungsfluid erfolgt.
[0025] Der mindestens eine Betriebszustand definiert sich somit daraus, dass in diesem das Reinigungsgut mit mindestens einem Reinigungsfluid beaufschlagt wird. Beispielsweise kann der Betriebszustand ein Vorspülen, ein Hauptspülen, ein Klarspülen
oder eine Kombination derartiger Spülvorgänge umfassen. Der mindestens eine Standby-Betrieb definiert sich dementsprechend daraus, dass in diesem
Zustand keine Beaufschlagung des Reinigungsgutes
mit dem Reinigungsfluid erfolgt, oder dass eine Beaufschlagung des Reinigungsgutes mit einer anderen Art von Reinigungsfluid (beispielsweise Dampf)
erfolgt, so dass in diesem Standby-Betrieb in der Regel kein Reinigungsfluid benötigt wird. Das Reinigungsgerät kann somit derart eingerichtet sein (beispielsweise durch Verwendung einer zentralen Steuereinheit), dass zwischen diesen Betriebszuständen
und/oder Standby-Betrieben umgeschaltet werden
kann. Dieses Umschalten kann physikalisch mit einer
Umlenkung des Flusses des ersten Kühlfluids zwischen Rückführpfad und Wärmespeicherpfad erfolgen, wobei zusätzlich auch Heizungen und/oder
Pumpenmotoren ausgeschaltet werden können. Für
diese Umlenkung oder Umschaltung zwischen den
genannten Pfaden können beispielsweise ein oder
mehrere Ventile, beispielsweise Magnetventile, vorgesehen sein.
[0026] Gegenüber herkömmlichen Reinigungsgeräten bietet das vorgeschlagene Reinigungsgerät somit
den Vorteil, dass auch in einem Standby-Betrieb, in
welchem kein Reinigungsfluid benötigt wird, eine effiziente Wärmerückgewinnung, verbunden mit einer
Dampfwrasenbeseitigung, erfolgen kann.
[0027] Die rückgewonnene Wärme kann auf effiziente Weise in dem Latentwärmespeicher zwischengespeichert werden, um diese dann anschließend,
beispielsweise nach Beendigung des Standby-Betriebs und/oder nach Beginn des Betriebszustands
(das heißt des mindestens einen Reinigungsbetriebs), zumindest teilweise wieder dem Reinigungsprozess zuzuführen. Hierfür kann unter Zuhilfenahme eines Fluids, insbesondere des ersten Kühlfluids,
diese Wärme zumindest teilweise wieder zu der Reinigungskammer und/oder in den Fluidtank überführt
werden. Zu diesem Zweck kann beispielsweise das
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erste Kühlfluid nach Beginn des Betriebszustands
noch kurzfristig durch den Wärmespeicherpfad
und/oder durch einen den Latentwärmespeicher umfassenden Übergangspfad geleitet werden, beispielsweise während einer Übergangsphase, um die
im Latentwärmespeicher gespeicherte Wärme in den
Fluidtank zu überführen und/oder auf andere Weise
einem Reinigungsprozess im Reinigungsgerät zuzuführen. Alternativ oder zusätzlich ist auch eine andere Art der Überführung der gespeicherten Wärme aus
dem Latentwärmespeicher nach Beendigung des
Standby-Betriebes in den Fluidtank und/oder in die
Reinigungskammer möglich, beispielsweise mittels
eines von dem ersten Kühlfluid verschiedenen Transferfluids. Anschließend an die Übergangsphase kann
das erste Reinigungsfluid dann wieder über den
Rückführpfad geleitet werden.
[0028] Unter einem „Kühlfluid" ist dabei hier wie im
Folgenden beispielsweise wiederum ein flüssiges
und/oder gasförmiges Medium zu verstehen, welches beispielsweise analog zum oben beschriebenen Reinigungsfluid ausgestaltet sein kann. Da das
erste Kühlfluid in diesem Fall tatsächlich auch in einem nachfolgenden Schritt als Reinigungsfluid verwendet werden kann, kann das erste Kühlfluid beispielsweise wiederum ein wässriges Kühlfluid umfassen, beispielsweise Frischwasser mit einer Beimengung von Reinigungsmitteln und/oder Klarspüler.
[0029] Der Latentwärmespeicher kann grundsätzlich ausgestaltet sein wie die aus dem oben genannten Stand der Technik bekannten Latentwärmespeicher und kann insbesondere mindestens ein Wärmespeichermaterial umfassen, welches eine Übergangstemperatur (das heißt eine Umwandlungstemperatur bzw. einen Umwandlungstemperaturbereich) in
einem geeigneten Temperaturbereich aufweist. Unter
einem „geeigneten" Temperaturbereich ist dabei ein
Temperaturbereich, welcher einerseits oberhalb der
Raumtemperatur liegt (damit bei Raumtemperatur
die Umwandlung zumindest noch nicht vollständig
stattgefunden hat) und welcher andererseits in etwa
in dem Temperaturbereich liegt, in welchem die
feuchte Luft in der Wärmerückgewinnungseinrichtung auftritt, insbesondere im Standby-Betrieb. Als
besonders geeignet hat sich dabei ein Temperaturbereich für die mindestens eine Übergangstemperatur
erwiesen, welcher sich zwischen 30°C und 90°C, insbesondere im Bereich zwischen 50°C und 80°C und
besonders bevorzugt bei ca. 70°C befindet. Insbesondere kann der Latentwärmespeicher auch als
mehrstufiger Latentwärmespeicher mit mindestens
zwei Übergangstemperaturen ausgestaltet sein, beispielsweise indem mehrere Wärmespeichermaterialien vorgesehen sind. Dabei kann beispielsweise
eine Durchströmung des Latentwärmespeichers
durch das erste Kühlfluid derart erfolgen, dass zunächst Wärmespeichermaterialien mit höheren Übergangstemperaturen durchströmt werden, und an-
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schließend Wärmespeichermaterialien mit niedrigeren Übergangstemperaturen. Für eine mögliche Ausgestaltung dieser Art kann beispielsweise auf die DE
29 16 839 A1 verwiesen werden.
[0030] Dementsprechend lassen sich eine Vielzahl
von Wärmespeichermaterialien und/oder Kombinationen dieser Wärmespeichermaterialien einsetzen.
Besonders bevorzugt weist der Latentwärmespeicher mindestens eines der folgenden Wärmespeichermaterialien auf: ein Salz; ein Paraffin; Natriumacetat-Trihydrat; Acetamid; t-Crotonsäure; Tristearin;
Kaliumaluminiumsulfat, insbesondere in Hydratform;
Natriumaluminiumsulfat, insbesondere in Hydratform; Magnesiumnitrat, insbesondere in Hydratform.
[0031] Zwar könnte grundsätzlich in dem Standby-Betrieb ein offener Wärmespeicherpfad verwendet werden, um rückgewonnene Wärme aus der
Wärmerückgewinnungseinrichtung zu dem Latentwärmespeicher zu überführen. Diese Ausgestaltung
wäre jedoch mit dem Nachteil verbunden, dass hierbei stetig das erste Kühlfluid verbraucht würde, so
dass beispielsweise, bei Verwendung von Frischwasser, ein Frischwasserverbrauch entstünde. Daher ist
es grundsätzlich bevorzugt, wenn der Wärmespeicherpfad als geschlossener Kreislauf ausgestaltet ist,
in welchem im Standby-Betrieb das erste Kühlfluid
zwischen der Wärmerückgewinnungseinrichtung und
dem Latentwärmespeicher zirkulieren kann. Das erste Kühlfluid wird somit im Kreislauf stets in der Wärmerückgewinnungseinrichtung aufgewärmt, wird
zum Latentwärmespeicher befördert, gibt dort die
aufgenommene Wärme ganz oder teilweise an den
Latentwärmespeicher ab, wird dabei abgekühlt und
wird schließlich zur Wärmerückgewinnungseinrichtung zurücktransportiert. Dieser Kreislauf kann auch
dadurch unterstützt werden, dass der Wärmespeicherpfad zusätzlich eine Pumpe zur Förderung des
ersten Kühlfluids aufweist. Auf diese Weise kann ein
Verbrauch an erstem Kühlfluid zuverlässig auch im
Standby-Betrieb vermieden werden, so dass nicht
nur Wärme im Standby-Betrieb rückgewonnen werden kann, sondern dass auch der Kühlfluidverbrauch
auf ein Minimum gesenkt werden kann. Das vorgeschlagene Reinigungsgerät zeichnet sich somit gegenüber herkömmlichen Reinigungsgeräten mit Wärmerückgewinnungseinrichtung durch eine hohe Umweltverträglichkeit und geringe Betriebskosten aus.
[0032] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung betreffen die Wärmerückgewinnungseinrichtung als solche. Grundsätzlich kann unmittelbar, beispielsweise in einem Fluidwärmetauscher, Abwärme
aus der feuchten Luft auf das erste Kühlfluid übertragen werden, welches dann als Trägermedium genutzt wird, um die rückgewonnene Wärme entweder
dem
Latentwärmespeicher
(Standby-Betrieb)
und/oder dem Reinigungsprozess (Betriebszustand)
wieder zuzuführen. Diese einfache Ausgestaltung
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der Wärmeübertragung ist jedoch mit dem bereits
oben beschriebenen Nachteil verbunden, dass die
Effizienz der Wärmerückgewinnung in diesem Fall
von der Ausgangstemperatur des ersten Kühlfluids
abhängt. Zudem ist eine derartige Wärmeübertragung vergleichsweise ineffizient. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Wärmerückgewinnungseinrichtung umfasst diese daher eine Wärmepumpe,
insbesondere eine thermomechanische und/oder
eine thermoelektrische Wärmepumpe. Eine derartige
Wärmepumpe ist ausgestaltet, um unter Zufuhr von
mechanischer und/oder elektrischer Arbeit Wärme
von einem niedrigerem zu einem höheren Temperaturniveau zu pumpen. Bei einer thermomechanischen Wärmepumpe kann beispielsweise die auf
dem hohen Temperaturniveau anfallende Verflüssigungswärme zum Heizen beispielsweise des ersten
Kühlfluids genutzt werden.
[0033] Dabei ist es besonders bevorzugt, thermoelektrische Wärmepumpen einzusetzen, welche mindestens ein Peltierelement umfassen. Die Wärmerückgewinnungseinrichtung kann dementsprechend
mindestens ein Peltierelement mit einer Wärmeaufnahmeseite und einer Abwärmeseite aufweisen. Die
Wärmeaufnahmeseite kann direkt oder indirekt genutzt werden, um der feuchten Luft Wärme zu entziehen. Im Unterschied zu bekannten Peltiertrocknern,
wie beispielsweise dem aus DE 198 13 924 A1 bekannten Peltiertrockner mit Kopplung der Abwärmeseite mit einem einfachen Wasservolumen, ist jedoch
erfindungsgemäß vorzugsweise eine Fluidheizvorrichtung vorgesehen, welche mit der Abwärmeseite
in thermischem Kontakt steht. Diese Fluidheizvorrichtung ist vorzugsweise derart eingerichtet, dass
diese von einem ersten Kühlfluid durchströmt wird,
welches dabei Abwärme von der Abwärmeseite des
Peltierelements aufnimmt. Diese Abwärme wird, im
Unterschied zur DE 198 13 924 A1, dem Reinigungsgerät wieder zugeführt, indem das erste Kühlfluid
nach Durchströmen der Fluidheizvorrichtung zu der
Reinigungskammer und/oder in den Fluidtank geleitet wird und so für den Reinigungsvorgang verwendbar ist. Das Reinigungsgerät ist also derart ausgestaltet, dass das erste Kühlfluid nach Durchströmen
der Fluidheizvorrichtung, und somit auch die von diesem ersten Kühlfluid aufgenommene Wärme, für einen Reinigungsvorgang in der Reinigungskammer
einsetzbar sind.
[0034] Der Begriff „durchströmen" ist dabei weit zu
fassen. Prinzipiell umfasst dieser Begriff jegliche Art
des Transports eines Kühlfluids, hier des ersten Kühlfluids, bei welchem dieses in thermischen Kontakt mit
einem „durchströmten Element", hier der Fluidheizvorrichtung, gerät. Neben einem physikalischen Hindurchströmen ist somit also auch ein „Überströmen"
und/oder „Entlangströmen" bzw. eine Strömung umfasst, bei welcher das erste Kühlfluid über eine oder
mehrere Oberflächen, welche direkt oder indirekt der
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Fluidheizvorrichtung zugeordnet sind und einen Wärmeübertrag ermöglichen, entlangströmt. Auch komplexere, beispielsweise indirekte, Wärmeübertragungsmechanismen können genutzt werden und sollen vom Begriff „durchströmen" umfasst sein.
[0035] Das vorgeschlagene Reinigungsgerät vereinigt somit die Vorteile bekannter Reinigungsgerate
mit Wärmerückgewinnungseinrichtung mit den Vorteilen der bekannten Peltiertrockner, wobei die Nachteile beider Systeme geschickt vermieden werden
können. Die vergleichsweise geringen Wirkungsgrade der Peltierelemente werden dabei sogar indirekt
vorteilhaft genutzt, da die entstehende Abwärme zumindest teilweise wiedergewonnen werden kann und
dem Reinigungsgerät erneut zugeführt werden kann.
Im Gegensatz zu Wärmerückgewinnungseinrichtungen mit reinen Flüssigwärmetauschern ist die Aufheizung des ersten Kühlfluids nach Durchströmen der
Fluidheizvorrichtung nicht einfach durch Temperaturdifferenzen vorgegeben, sondern kann beispielsweise durch eine entsprechende Ansteuerung des Peltierelements eingestellt werden. Insofern kann eine
weitgehende Unabhängigkeit von beispielsweise
Eingangstemperaturen des ersten Kühlfluids, wofür
beispielsweise Frischwasser in Form von Kaltwasser
verwendet werden kann, hergestellt werden. Insofern
kann das Reinigungsgerät beispielsweise unter unterschiedlichen klimatischen Bedingungen betrieben
werden, ohne dass die Funktionalität der Wärmerückgewinnungseinrichtung beeinträchtigt wird. In
der Wärmerückgewinnungseinrichtung kann, gleichzeitig zu einer Abkühlung der feuchten Luft, auch
eine zumindest weitgehende und zuverlässige Entfeuchtung stattfinden, so dass beispielsweise durch
die Abluftöffnung Abluft an die Umgebung abgegeben werden kann, welche hinsichtlich Temperatur
und/oder Feuchtigkeit vorgegebenen Grenzwerten
entspricht. Da durch Peltierelemente eine effiziente
Kühlung der feuchten Luft gewährleistet werden
kann, kann das Reinigungsgerät insofern sogar zur
Raumklimatisierung beitragen.
[0036] Unter einem „Peltierelement" ist dabei im
Rahmen der vorliegenden Erfindung eine thermoelektrische Wärmepumpe bzw. ein elektrothermischer
Wandler zu verstehen, welche bzw. welcher auf dem
so genannten Peltier-Effekt beruht. Beispielsweise
kann ein derartiges Peltierelement zwei oder mehr
Halbleiter umfassen, die ein unterschiedliches Energieniveau hinsichtlich ihrer Leitungsbänder aufweisen. Wird ein elektrischer Strom durch zwei hintereinander liegende Kontaktstellen dieser Materialien geleitet, so wird an der einen Kontaktstelle Energie aufgenommen, damit Elektronen in das energetisch höher angeordnete Leitungsband des benachbarten
Halbleitermaterials gelangen können. Es kommt hier
somit zu einer Abkühlung. An der anderen Kontaktstelle bewegen sich Elektronen von einem höheren
auf niedrigere Energieniveaus, so dass hier Energie
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in Form von Wärme abgegeben wird. Beispielsweise
durch Einstellen des elektrischen Stromes kann eine
Kühlleistung des Peltierelementes gesteuert werden,
wobei übliche Peltierelemente typischerweise eine
vorgegebene maximale Temperaturdifferenz zwischen beiden Seiten (Wärmeaufnahmeseite und Abwärmeseite) aufweisen. Beispielsweise kann, je nach
Element und Strom, bei einstufigen Peltierelementen
die Temperaturdifferenz bis ca. 60–70 Kelvin betragen. Erfindungsgemäß wird die an der Abwärmeseite
auftretende Abwärme zumindest teilweise genutzt,
so dass zum einen die in DE 198 13 924 A1 beschriebene Wasserwechselproblematik des wärmeaufnehmenden Volumens vermieden werden kann und dass
zum anderen diese Abwärme sogar wieder genutzt
werden kann.
[0037] Das erfindungsgemäße Reinigungsgerät
kann weiterhin vorteilhaft dadurch weitergebildet
werden, dass die Wärmerückgewinnungseinrichtung
mehrstufig aufgebaut wird. Diesem Gedanken liegt
die Idee zugrunde, dass Peltierelemente, unabhängig von der Temperatur des zu kühlenden Mediums,
das zu kühlende Medium abkühlen können, wobei
die Abkühlung beispielsweise lediglich von dem angelegten Strom und/oder der Differenztemperatur
zwischen Wärmeaufnahmeseite und Abwärmeseite
abhängt. Im Gegensatz zu herkömmlichen, in Wärmerückgewinnungseinrichtungen verwendeten Flüssigkeitswärmetauschern, welche lediglich bei einer
möglichst hohen Temperatur der feuchten Luft effizient arbeiten können, kann die Peltierkühlung also
auch als nachgeschaltete Stufe in einer mehrstufigen
Wärmerückgewinnungseinrichtung eingesetzt werden, um bereits teilweise abgekühlter feuchter Luft
weiter Wärme zu entziehen.
[0038] Dementsprechend kann die Wärmerückgewinnungseinrichtung beispielsweise zusätzliche
Wärmetauscher umfassen, welche ganz oder teilweise dem Peltierelement vorgeschaltet sein können.
Beispielsweise können hierbei Kühlschlangen, Plattenwärmetauscher und/oder Berieselungswärmetauscher (beispielsweise analog zur US 3,598,131 A)
zum Einsatz kommen. Besonders bevorzugt ist es,
wenn die Wärmerückgewinnungseinrichtung mindestens einen ersten Fluidwärmetauscher aufweist, welcher derart eingerichtet ist, dass dieser der feuchten
Luft eine erste Wärmemenge entzieht. Die Wärmeaufnahmeseite des Peltierelements ist dementsprechend eingerichtet, um der feuchten Luft eine zweite
Wärmemenge zu entziehen. Wie oben beschrieben,
ist dies aufgrund der Tatsache möglich, dass die
„thermoelektrische Wärmepumpe" des Peltierelements auch bei bereits teilweise abgekühlter feuchter
Luft arbeiten kann. Im Unterschied zu anderen Arten
von Wärmepumpen, ist das Peltierelement jedoch
schnell einsetzbar, ist jederzeit ab- und/oder zuschaltbar und erfordert lediglich einen geringen Bauraum.
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[0039] Der erste Fluidwärmetauscher in dieser bevorzugten Ausgestaltung des Reinigungsgeräts kann
insbesondere von dem ersten Kühlfluid durchströmt
werden, wobei das erste Kühlfluid nach Durchströmen des ersten Fluidwärmetauschers die Fluidheizvorrichtung des Peltierelements durchströmt. Diese
Ausgestaltung bewirkt, dass die erste Wärmemenge,
welche in dem ersten Fluidwärmetauscher der feuchten Luft entzogen wird, vom ersten Kühlfluid aufgenommen wird. Anschließend wird in dieses erste
Kühlfluid noch zusätzlich die vom Peltierelement
übertragene zweite Wärmemenge hinzugefügt, so
dass das erste Kühlfluid auf vergleichsweise hohe
Temperaturen aufgeheizt werden kann. Im Gegensatz zu üblichen, reinen Flüssigkeitswärmetauschern
kann somit das Kühlfluid bereits zumindest näherungsweise auf die in einer anschließenden Reinigung des Reinigungsguts benötigten Temperaturen
oder sogar über diese Temperaturen hinaus aufgeheizt werden, so dass eine besonders hohe Energieeffizienz des Reinigungsgerätes gewährleistet werden kann.
[0040] Naturgemäß kann das oben beschriebene
mehrstufige Prinzip der Wärmerückgewinnungseinrichtung auch erweitert werden, beispielsweise von
dem beschriebenen einen ersten Fluidwärmetauscher, an welchen sich ein Peltierelement anschließt,
auf mehrere, hintereinander geschaltete Fluidwärmetauscher und/oder mehrere, hintereinander geschaltete Peltierelemente.
[0041] Der erste Fluidwärmetauscher kann insbesondere mindestens eine von dem ersten Kühlfluid
durchströmte offene Kühlfluidleitung umfassen. Diese offene Kühlfluidleitung kann an einem Abstromende mit der Fluidheizvorrichtung des Peltierelements
verbunden sein. Weiterhin kann an einem Zustromende die Kühlfluidleitung mit einem Kaltwasseranschluss verbunden sein. Zwischen Zustromende und
Abstromende kann der Fluidwärmetauscher beispielsweise Kühlschlangen, Kühlbleche (beispielsweise durchströmte und/oder überströmte Kühlbleche) und/oder andere Arten bekannter Wärmetauscher umfassen, welche eingerichtet sind, um der
feuchten Luft die erste Wärmemenge zu entziehen.
[0042] Wie oben erwähnt, kann das mindestens
eine Peltierelement direkt oder indirekt mit der feuchten Luft in Kontakt geraten, um dieser die zweite Wärmemenge zu entziehen. Unter einer „direkten" Kopplung kann dabei beispielsweise eine Kopplung verstanden werden, bei welcher die feuchte Luft beispielsweise unmittelbar die Wärmeaufnahmeseite
des Peltierelements und/oder eine mit dieser Wärmeaufnahmeseite thermisch gekoppelte Fläche überströmt. Dies kann beispielsweise analog zur in der
DE 198 13 924 A1 beschriebenen Ausgestaltung geschehen, in welcher die wärmeaufnehmende Fläche
unmittelbar mit dem zu kühlenden Medium in Verbin-
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dung steht. Auch eine komplexere Ausgestaltung der
unmittelbar von dem Peltierelement gekühlten Fläche ist denkbar, beispielsweise in Form einer ebenfalls in DE 198 13 924 A1 beschriebenen Ausgestaltung der Wärmeaufnahmeseite in Form großer Oberflächen, beispielsweise in Form von Kammern oder
Zwischenräumen, welche von der feuchten Luft
durchströmt werden können. Auf diese Weise ist eine
besonders effiziente Wärmeübertragung möglich.
[0043] Besonders bevorzugt ist es im Rahmen der
vorliegenden Erfindung jedoch, wenn der Wärmeübertrag von der feuchten Luft auf das Peltierelement
ganz oder teilweise indirekt erfolgt. Zu diesem Zweck
kann die Wärmerückgewinnungseinrichtung beispielsweise weiterhin mindestens einen zweiten Fluidwärmetauscher aufweisen, welcher von einem
zweiten Kühlfluid durchströmt wird. Bezüglich der
möglichen Ausgestaltungen dieses Kühlfluids kann
beispielsweise auf die obige Beschreibung des ersten Kühlfluids verwiesen werden, wobei jedoch in diesem Fall auch eine unterschiedliche Ausgestaltung
gewählt werden kann. Insbesondere ist es bevorzugt,
wenn dieses zweite Kühlfluid anschließend nicht als
Reinigungsfluid verwendet wird, so dass hinsichtlich
der Auswahl geeigneter Materialien für dieses zweite
Kühlfluid eine höhere Freiheit besteht.
[0044] Das zweite Kühlfluid steht vorzugsweise in
mindestens einer Fluidkühlvorrichtung in thermischem Kontakt mit der Wärmeaufnahmeseite des
Peltierelements. Dieser thermische Kontakt kann beispielsweise durch geeignete Wärmeübertragungselemente hergestellt werden. Auf diese Weise kann
das zweite Kühlfluid beispielsweise zunächst die
zweite Wärmemenge von der feuchten Luft aufnehmen, diese zweite Wärmemenge dann hin zu der Fluidkühlvorrichtung transportieren, wo dann diese
zweite Wärmemenge an das Peltierelement übertragen wird. Der Wärmeübertrag zwischen feuchter Luft
und Peltierelement erfolgt hiermit also indirekt.
[0045] Wie oben beschrieben, kann das mindestens
eine Peltierelement auf unterschiedliche Weisen ausgestaltet sein. So können beispielsweise einzelne
Peltierelemente eingesetzt werden, welche auch parallel nebeneinander geschaltet werden können, beispielsweise um die effektive Fläche der Wärmeaufnahmeseite und/oder der Abwärmeseite zu erhöhen
(parallele Anordnung). Alternativ oder zusätzlich zu
einer parallelen Anordnung einzelner Peltierelemente ist jedoch auch eine Stapelung mehrerer Peltierelemente möglich (gestapelte Anordnung). So können
vorteilhaft auch mehrere Peltierelemente kaskadenartig in Peltierstapeln mit je einer Wärmeaufnahmeseite und je einer Abwärmeseite gestapelt angeordnet
sein. Diese Anordnung erfolgt sinnvoller Weise derart, dass je eine Wärmeaufnahmeseite und je eine
Abnahmeseite benachbarter Peltierelemente in thermischem Kontakt zueinander stehen. Auf diese Wei-
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se kann durch geeignete Stapelung der Peltierelemente beispielsweise die Temperaturdifferenz zwischen Abwärmeseite und Wärmeaufnahmeseite,
welche erreichbar ist, erhöht werden.
[0046] Wenn Peltierstapel der beschriebenen Art
eingesetzt werden, jedoch möglicherweise auch,
wenn einzelne Peltierelemente ungestapelt eingesetzt werden, so ist eine im Nachfolgenden beschriebene vorteilhafte Ausgestaltung möglich, bei welcher
mehrere derartiger einzelner Peltierelemente
und/oder Peltierstapel hinsichtlich ihrer Wärmeaufnahmeseiten und ihrer Abwärmeseiten alternierend
angeordnet sind und zu einem Peltiermodul zusammengefasst sind. Unter einer „alternierenden Anordnung" sind dabei Anordnungen zu verstehen, bei welcher jeweils die Abwärmeseiten benachbarter Peltierstapel einander zuweisen und/oder bei welcher jeweils die Wärmeaufnahmeseiten benachbarter Peltierstapel einander zuweisen. Zwischen den Peltierstapeln können dann jeweils Wärmeaustauschbereiche angeordnet sein, welche mit den Peltierstapeln in
thermischem Kontakt stehen. Unter „einander zuweisen" ist somit eine beliebige Anordnung zu verstehen, in welcher mindestens zwei Wärmeaufnahmeseiten verschiedener Peltierstapel einem Wärmeaustauschbereich zuweisen bzw. in welcher mindestens
zwei Abwärmeseiten verschiedener Peltierstapel einem Wärmeaustauschbereich zuweisen, wobei natürlich auch komplexere Anordnungen als eine lineare Anordnung der Peltierstapel (beispielsweise sternförmige Anordnungen) denkbar sind. Dabei kann jeweils mindestens ein erster Wärmeaustauschbereich
mit mindestens zwei Abwärmeseiten der Peltierstapel, welche an diesen ersten Wärmeaustauschbereich angrenzen, in thermischem Kontakt stehen. Jeweils mindestens ein zweiter Wärmeaustauschbereich kann derart angeordnet sein, dass dieser mit
mindestens zwei Wärmeaufnahmeseiten der Peltierstapel in thermischem Kontakt steht. Auf diese Weise
kann beispielsweise eine Schichtstruktur geschaffen
werden, bei welcher jeweils Wärmeaustauschbereiche und Peltierstapel abwechselnd angeordnet sind.
Dies kann beispielsweise im Rahmen eines lamellenartigen Aufbaus des Peltiermoduls geschehen, so
dass eine besonders Platz sparende Bauweise bei
gleichzeitig hoher Effizienz des Wärmeaustauschs
möglich ist. Auch andere Arten des Aufbaus sind jedoch denkbar.
[0047] Der erste Wärmeaustauschbereich kann beispielsweise genutzt werden, um Wärme der Abwärmeseite einzelner Peltierelemente bzw. der Peltierstapel auf das erste Kühlfluid zu übertragen. So kann
der erste Wärmeaustauschbereich beispielsweise
mindestens einen Hohlraum umfassen, welcher von
dem ersten Kühlfluid durchströmt wird. Im Rahmen
des beschriebenen lamellenartigen Aufbaus können
diese Hohlräume beispielsweise als Hohlplatten ausgestaltet sein, welche von dem mindestens einen
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ersten Kühlfluid durchströmt werden, so dass eine
hohle Fläche für den Wärmeaustausch zur Verfügung steht.
[0048] Entsprechend kann der mindestens eine
zweite Wärmeaustauschbereich genutzt werden, um
effizient Wärme von der feuchten Luft auf die Wärmeaufnahmeseiten der Peltierelemente bzw. der Peltierstapel zu übertragen. Wie oben beschrieben, kann
dies beispielsweise dadurch erfolgen, dass der zweite Wärmeaustauschbereich mindestens einen Hohlraum (beispielsweise wiederum einen oder mehrere
Hohlräume von Hohlplatten) umfasst, welche unmittelbar von der feuchten Luft durchströmt werden. Alternativ oder zusätzlich kann jedoch wiederum auch
ein indirekter Wärmeaustausch mittels eines zweiten
Kühlfluids erfolgen. So kann das zweite Kühlfluid beispielsweise wiederum den mindestens einen Hohlraum des zweiten Wärmeaustauschbereichs (beispielsweise Hohlplatten) durchströmen, so dass ein
besonders effizienter Wärmeübertrag stattfinden
kann.
[0049] Wie oben beschrieben, liegt ein besonderer
Vorteil bei der Verwendung von Peltierelementen in
Wärmerückgewinnungseinrichtungen darin, dass
Peltierelemente, im Gegensatz beispielsweise zu
herkömmlichen Wärmepumpen, flexibel zu- und/oder
abschaltbar und/oder ansteuerbar sind. Dies kann
gezielt eingesetzt werden, um die Funktionalität der
Wärmerückgewinnungseinrichtung
zu
steuern
und/oder zu überwachen.
[0050] So kann beispielsweise die Wärmerückgewinnungseinrichtung mindestens einen Temperatursensor zum Erfassen einer Temperatur der feuchten
Luft und/oder mindestens einen Feuchtigkeitssensor
zum Erfassen einer Feuchtigkeit der feuchten Luft
aufweisen. Dieser mindestens eine Temperatursensor bzw. Feuchtigkeitssensor kann an verschiedenen
Stellen im Luftstrom der feuchten Luft angeordnet
sein. So kann beispielsweise mindestens ein Temperatursensor und/oder Feuchtigkeitssensor vor dem
bzw. den oben beschriebenen Wärmetauschern, innerhalb dieser Elemente und/oder diesen Elementen
nachgeordnet angeordnet sein, so dass beispielsweise an verschiedenen Stellen Temperaturen erfasst
werden können. Insbesondere kann eine Endtemperatur erfasst werden, welche beispielsweise die Temperatur der Abluft vor Abgabe in die Umgebung
und/oder an eine Ablufteinrichtung (beispielsweise
ein bauseitiges Abluftrohr) überwachen kann. Werden Grenzwerte überschritten, so können beispielsweise Warnungen an einen Benutzer ausgegeben
werden und/oder aktiv Prozesse, beispielsweise
Steuerungs- oder Regelungsprozesse, initiiert werden. Neben einem oder mehreren Temperatursensoren können, alternativ oder zusätzlich, auch andere
Arten von Sensoren vorgesehen sein, beispielsweise
Feuchtigkeitssensoren oder andere Arten von Sen-
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soren.
[0051] Besonders bevorzugt ist es, wenn die Wärmerückgewinnungseinrichtung weiterhin mindestens
eine elektronische Steuervorrichtung umfasst. Diese
elektronische Steuervorrichtung, welche beispielsweise ganz und/oder teilweise in eine zentrale Steuereinrichtung des Reinigungsgeräts integriert sein
kann, welche jedoch auch als autarke bzw. dezentrale Steuereinrichtung ausgestaltet sein kann, kann
zum Steuern der Funktionalität der Wärmerückgewinnungseinrichtung eingesetzt werden. So kann
diese elektronische Steuereinrichtung beispielsweise
zum Steuern und/oder Regeln der Ablufttemperatur
und/oder der Abluftfeuchtigkeit eingesetzt werden.
Zu diesem Zweck kann die elektronische Steuervorrichtung beispielsweise eingerichtet sein, um eine
Kühlleistung des mindestens einen Peltierelements
zu steuern und/oder zu regeln. Beispielsweise kann
entsprechend einem Steuer- und/oder Regelsignal
ein durch das mindestens eine Peltierelement fließender elektrischer Strom gesteuert und/oder geregelt werden. Die elektronische Steuerungsvorrichtung kann beispielsweise auch das Umschalten zwischen Standby-Betrieb und einem Betriebszustand
steuern, sowie gegebenenfalls die Einleitung der
Übergangsphase. Zu diesem Zweck kann die Steuerungsvorrichtung beispielsweise mit weiteren Sensoren in Kontakt stehen, beispielsweise Sensoren, die
den Zustand des Latentwärmespeichers („Ladezustand") erfassen, also beispielsweise erfassen, welche Temperatur dieser Latentwärmespeicher hat
und/oder zu welchem Anteil ein Phasenübergang in
dem Latentwärmespeicher, beispielsweise ein
fest-flüssig-Phasenübergang, stattgefunden hat, um
entsprechend beispielsweise die Übergangsphase
zu steuern.
[0052] Wie oben beschrieben, ist die Erfindung insbesondere im Rahmen gewerblicher Reinigungsgeräte, insbesondere gewerblicher Geschirrspülmaschinen, einsetzbar. Insbesondere ist es bevorzugt,
wenn der Fluidtank einen Boiler und/oder einen
Durchlauferhitzer umfasst. Wie oben beschrieben,
kann das Reinigungsgerät beispielsweise eine
Durchlaufgeschirrspülmaschine mit mindestens einer
Reinigungszone umfassen, wobei das Reinigungsgut
diese mindestens eine Reinigungszone in einer
Durchlaufrichtung durchläuft. Die mindestens eine
Reinigungszone kann beispielsweise mindestens
eine Pumpenklarspülzone und/oder eine Frischwasserklarspülzone umfassen, welche in der Regel eine
besonders hohe Temperatur des Reinigungsfluids
(Klarspülflüssigkeit) aufweist, beispielsweise eine
Temperatur von ca. 85°C. Für die Wärmerückführung
eignet sich daher insbesondere der Pumpenklarspültank der Pumpenklarspülzone und/oder eine Verwendung in der Frischwasserklarspülzone (beispielsweise in Form einer direkten Zuführung und/oder in Form
einer Zuführung in einen Frischwasserklarspültank).
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[0053] Neben der mindestens einen Reinigungszone kann die Durchlaufgeschirrspülmaschine weiterhin mindestens eine Trocknungszone aufweisen,
welche vorzugsweise der mindestens einen Reinigungszone in Durchlaufrichtung nachgeordnet ist.
Diese Trocknungszone kann insbesondere ein Gebläse aufweisen, um das Reinigungsgut mit Warmluft
zu beaufschlagen. Besonders bevorzugt ist es in diesem Fall, wenn das Gebläse und die Absaugvorrichtung derart eingerichtet sind bzw. zusammenwirken,
dass sich im Betrieb ein der Durchlaufrichtung entgegengerichteter Luftstrom in der Durchlaufgeschirrspülmaschine ausbildet. Diese Weiterbildung der Erfindung hat insbesondere den Vorteil, dass die feuchte Luft innerhalb der Reinigungszonen mit zunehmender Feuchtigkeitsaufnahme der Durchlaufrichtung entgegengesetzt geleitet wird, um schließlich,
beispielsweise in einer ersten Reinigungszone, abgesaugt zu werden. Die feuchte Luft hat somit vorzugsweise Abwärme aus sämtlichen Zonen der Geschirrspülmaschine aufgenommen und weist somit
eine besonders hohe Temperatur für die Wärmerückgewinnung auf.
[0054] Neben dem Reinigungsgerät in einer der
oben beschriebenen Ausführungsformen wird weiterhin ein Verfahren zur Wärmerückgewinnung in einem
Reinigungsgerät vorgeschlagen. Dieses Verfahren
ist insbesondere in einem Reinigungsgerät gemäß
einer der oben beschriebenen Ausführungsformen
einsetzbar, so dass für mögliche Ausführungsbeispiele des verwendeten Reinigungsgeräts weitgehend auf die obige Beschreibung verwiesen werden
kann. Auch in anderen Ausgestaltungen von Reinigungsgeräten ist das Verfahren jedoch prinzipiell einsetzbar.
[0055] Das Reinigungsgerät ist eingerichtet, um das
Reinigungsgut in mindestens einer Reinigungskammer mit mindestens einem Reinigungsfluid zu beaufschlagen (Betriebszustand, Normalbetrieb, Reinigungsbetrieb). Das Reinigungsgerät weist eine Absaugvorrichtung zum Absaugen von feuchter Luft
aus der Reinigungskammer auf, sowie mindestens
eine Wärmerückgewinnungseinrichtung. Letztere ist
eingerichtet, um der feuchten Luft Wärme zu entziehen und dem Reinigungsgerät über ein erstes Kühlfluid wieder zuzuführen. Das Reinigungsgerät weist
eine Kühlfluidleitung mit mindestens einem Rückführpfad sowie mindestens einem Wärmespeicherpfad
mit mindestens einem Latentwärmespeicher auf. Das
Verfahren ist derart ausgestaltet, dass das erste
Kühlfluid in mindestens einem Betriebszustand nach
Durchströmen der Wärmerückgewinnungseinrichtung über den Rückführpfad zu der Reinigungskammer und/oder in einen Fluidtank geleitet wird. In einem Standby-Betrieb wird das erste Kühlfluid über
den Wärmespeicherpfad dem Latentwärmespeicher
zugeführt, so dass dieses erste Kühlfluid Wärme von
der Wärmerückgewinnungseinrichtung auf den Lat-
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entwärmespeicher übertragen kann.
[0056] Wie oben ausgeführt, kann nach Beendigung des Standby-Betriebs und/oder nach Beginn
des Betriebszustands, beispielsweise während einer
Übergangsphase, die in dem Latentwärmespeicher
gespeicherte Wärme zumindest teilweise unter Zuhilfenahme eines Fluids, insbesondere des ersten Kühlfluids und/oder eines separaten Transferfluids, zu der
Reinigungskammer und/oder in den Fluidtank überführt werden, um so dem Reinigungsprozess wieder
zugeführt zu werden.
[0057] Für weitere mögliche Ausgestaltungen des
Verfahrens kann auf die obige Beschreibung verwiesen werden, da die bestimmungsgemäßen Verwendungen bzw. Betriebsweisen der einzelnen Ausgestaltungen des Reinigungsgerätes entsprechende
Verfahrensschritte implizieren.
[0058] Insbesondere kann, wie oben beschrieben,
die Wärmerückgewinnungseinrichtung mindestens
ein Peltierelement aufweisen, welches über mindestens eine Wärmeaufnahme und mindestens eine Abwärmeseite verfügt. Das Verfahren kann dann derart
durchgeführt werden, dass feuchter Luft aus dem
Reinigungsgerät mittels der Aufnahmeseite Wärme
entzogen wird, wobei die Abwärmeseite des Peltierelements mittels des ersten Kühlfluids gekühlt wird.
Dieses erste Kühlfluid kann anschließend in den
Rückführpfad und/oder in den Wärmespeicherpfad
überführt werden. Auf diese Weise kann die an der
Abwärmeseite des Peltierelements aufgenommene
Wärme zumindest teilweise dem Reinigungsgerät
bzw. dem Latentwärmespeicher wieder zugeführt
werden. Dieses erste Kühlfluid kann anschließend
beispielsweise für eine Reinigung des Reinigungsgutes verwendet werden. Die Wiederverwendung kann
insbesondere kontinuierlich und/oder auch sequentiell erfolgen, je nach Ausgestaltung des Reinigungsgeräts.
[0059] Wie oben beschrieben, kann die Wärmerückgewinnung auch kaskadiert bzw. mehrstufig ausgebildet sein. So kann die Wärmerückgewinnungseinrichtung beispielsweise mindestens einen ersten
Fluidwärmetauscher aufweisen, welcher eingerichtet
ist, um der feuchten Luft eine erste Wärmemenge zu
entziehen. Die Wärmeaufnahmeseite des Peltierelements kann eingerichtet sein, um der feuchten Luft
eine zweite Wärmemenge zu entziehen, wobei das
erste Kühlfluid zunächst den ersten Fluidwärmetauscher durchströmt und anschließend die Abwärmeseite des Peltierelements kühlt.
[0060] Wie ebenfalls oben beschrieben, kann das
Verfahren weiterhin in vorteilhafter Weise derart weitergebildet werden, dass eine Temperatur und/oder
eine Feuchtigkeit der feuchten Luft nach Durchströmen der Wärmerückgewinnungseinrichtung gesteu-
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ert und/oder geregelt wird, indem mindestens eine
Kühlleistung des Peltierelements gesteuert und/oder
geregelt wird.
[0061] Das Reinigungsgerät ist eingerichtet, um das
Reinigungsgut mit mindestens einem Reinigungsfluid
zu beaufschlagen, wobei das Reinigungsgerät mindestens eine Wärmerückgewinnungseinrichtung aufweist, welche eingerichtet ist, um der feuchten Luft
Wärme zu entziehen. Wie oben beschrieben, weist
die Wärmerückgewinnungseinrichtung mindestens
ein Peltierelement auf, welches über mindestens
eine Wärmeaufnahmeseite und mindestens eine Abwärmeseite verfügt. Das Verfahren wird derart durchgeführt, dass feuchter Luft aus dem Reinigungsgerät
mittels der Aufnahmeseite Wärme entzogen wird,
wobei die Abwärmeseite des Peltierelements mittels
eines ersten Kühlfluids gekühlt wird. Dieses erste
Kühlfluid wird anschließend in den Fluidtank geleitet,
um die an der Abwärmeseite des Peltierelements
aufgenommene Wärme zumindest teilweise dem
Reinigungsgerät wieder zuzuführen. Dieses Kühlfluid
kann anschließend beispielsweise für eine Reinigung
des Reinigungsgutes verwendet werden. Diese Wiederverwendung kann beispielsweise kontinuierlich
und/oder auch sequentiell erfolgen, je nach Ausgestaltung des Reinigungsgeräts.
[0062] Wie ebenfalls oben beschrieben, kann die
Wärmerückgewinnung auch kaskadiert bzw. mehrstufig ausgebildet sein. So kann die Wärmerückgewinnungseinrichtung beispielsweise mindestens einen ersten Fluidwärmetauscher aufweisen, welcher
eingerichtet ist, um der feuchten Luft eine erste Wärmemenge zu entziehen. Die Wärmeaufnahmeseite
des Peltierelements kann eingerichtet sein, um der
feuchten Luft eine zweite Wärmemenge zu entziehen, wobei das erste Kühlfluid zunächst den ersten
Fluidwärmetauscher durchströmt und anschließend
die Abwärmeseite des Peltierelements kühlt.
[0063] Wie ebenfalls oben beschrieben, kann das
Verfahren weiterhin in vorteilhafter Weise derart weitergebildet werden, dass eine Temperatur und/oder
eine Feuchtigkeit der feuchten Luft nach Durchströmen der Wärmerückgewinnungseinrichtung gesteuert und/oder geregelt wird, indem mindestens eine
Kühlleistung des Peltierelements gesteuert und/oder
geregelt wird.
Ausführungsbeispiele
[0064] Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen
in Verbindung mit den Unteransprüchen. Hierbei können die jeweiligen Merkmale für sich alleine oder zu
mehreren in Kombination miteinander verwirklicht
sein. Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschrankt. Die Ausführungsbeispiele sind in
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den Figuren schematisch dargestellt. Gleiche Bezugsziffern in den einzelnen Figuren bezeichnen dabei gleiche oder funktionsgleiche bzw. hinsichtlich ihrer Funktionen einander entsprechende Elemente.
[0065] Im Einzelnen zeigt:
[0066] Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Reinigungsgeräts in Form einer Durchlaufgeschirrspülmaschine;
[0067] Fig. 2 eine schematische Darstellung eines
Ausführungsbeispiels einer Wärmerückgewinnungseinrichtung;
[0068] Fig. 3 ein mögliches Ausführungsbeispiel einer Peltier-Anordnung.
[0069] Fig. 4 einen schematischen Ablaufplan eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen
Verfahrens zum Betrieb des Reinigungsgerätes.
[0070] In Fig. 1 ist ein mögliches Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Reinigungsgeräts
110 dargestellt. Dieses Reinigungsgerät ist in diesem
Ausführungsbeispiel als Durchlaufgeschirrspülmaschine 112 ausgestaltet. Für den Aufbau und die
Funktionsweise dieser Durchlaufgeschirrspülmaschine 112 kann weitgehend auf die DE 10 2004 003 797
A1 verwiesen werden.
[0071] In der Durchlaufgeschirrspülmaschine 112
durchläuft Reinigungsgut 114 in einer Durchlaufrichtung 116 eine Reinigungskammer 118. Der Transport
des Reinigungsguts erfolgt in der dargestellten
Durchlaufgeschirrspülmaschine 112 mittels eines
Transportbandes 120. Die Durchlaufgeschirrspülmaschine 112 ist somit als Bandtransport-Geschirrspülmaschine ausgestaltet.
[0072] An einem Einlauf 122 läuft auf der Oberseite
des Transportbandes 120 aufgenommenes Reinigungsgut 114 in einen Einlauftunnel 124 ein. Der Einlauftunnel 124 ist mittels eines Trennvorhangs 126
nach außen abgeschirmt, um den Austritt von Dampfwrasen im Bereich des Einlauftunnels 124 der Durchlaufgeschirrspülmaschine 112 zu verhindern. Nachdem das an der Oberseite des Transportbandes 120
aufgenommene Reinigungsgut 114 den Einlauftunnel
124 passiert hat, tritt es in die Reinigungskammer
118 ein, welche in mehrere Reinigungszonen unterteilt ist. Zunächst wird das Reinigungsgut 114 in eine
Vorspülzone 128 transportiert. Innerhalb der Vorspülzone 128 ist ein Vorspülsystem 130 angeordnet. Das
Vorspülsystem 130 weist Sprührohre auf, welche an
der Unterseite bzw. oberhalb des umlaufenden
Transportbandes 120 angeordnet sind. Über eine in
Fig. 1 nicht dargestellte, in ihrer Leistung regelbare
Pumpe wird das Vorspülsystem 130 je nach Verschmutzungsgrad des Reinigungsguts 114 mit Reini-
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gungsfluid beaufschlagt. Die Vorspülzone 128 ist
über einen weiteren Trennvorhang 126 von einer sich
anschließenden Spülzone 132 getrennt. Nach Passage der Vorspülzone 128 läuft das Reinigungsgut
114 in die Spülzone 132 ein. Die Spülzone 132 umfasst ebenfalls ein Spülsystem, bezeichnet durch das
Bezugszeichen 134. Das Spülsystem 134 ist oberhalb und unterhalb der Oberseite des umlaufenden
Transportbandes 120 angeordnet. Die Spülzone 132
ist durch einen weiteren Trennvorhang 126 von einer
Pumpenklarspülzone 136 getrennt, welche ein oberhalb und ein unterhalb der Oberseite des Transportbandes 120 angeordnetes Spülsystem in Gestalt von
zwei einander gegenüberliegenden Sprührohren aufweist. An die Pumpenklarspülzone 136 schließt sich
eine Frischwasserklarspülzone 138 an. Innerhalb der
Frischwasserklarspülzone 138 wird das Reinigungsgut 114 mit Frischwasser abgespült, um verbliebene
Verunreinigungen bzw. das zuvor aufgebrachte Reinigungsfluid vor Eintritt des Reinigungsguts in eine
Trocknungszone 140 von diesem zu entfernen. Der
Frischwasserklarspülzone 138 nachgeschaltet befindet sich ein (in Fig. 1 nicht dargestellter) weiterer
Trennvorhang 126, welcher die Frischwasserklarspülzone 138 von der Trocknungszone 140 trennt.
[0073] Innerhalb der Trocknungszone 140, welcher
eine Abnahmestrecke 142 nachgeschaltet ist, befindet sich ein Trocknungsgebläse 144. Das Trocknungsgebläse 144 saugt Luft an und erwärmt diese.
Die im Trocknungsgebläse 144 erwärmte Luft tritt in
einen Austrittstrichter 146 ein, an dessen unterem
Ende sich eine Austrittsdüse befindet, welche die
austretende Trocknungsluft auf das die Trocknungszone 144 passierende Reinigungsgut 114 lenkt. Unterhalb der Trocknungszone 144 kann eine Umlenkfläche vorgesehen sein, welche die in Austrittsrichtung 148 aus der Austrittsdüse austretende Warmluft
in Strömungsrichtung 150 umlenkt, so dass diese teilweise wieder dem Trocknungsgebläse 144 zuströmt.
In Durchlaufrichtung 116 des Reinigungsguts 114 gesehen, ist die Trocknungszone 144 über einen weiteren Trennvorhang 126 gegen die Abnahmestrecke
142 abgeschirmt.
[0074] Während des Transports des Reinigungsguts 114 durch die in Fig. 1 dargestellte Durchlaufgeschirrspülmaschine 112 nimmt dessen Temperatur
kontinuierlich zu. Von Raumtemperatur an steigt die
Temperatur des Reinigungsguts 114 in der Vorspülzone 128 beispielsweise auf eine Temperatur von
40°C bis 45°C, in der sich daran anschließenden
Spülzone 132 auf 55°C bis 65°C und in der sich daran anschließenden Pumpenklarspülzone 136 bzw.
Frischwasserklarspülzone 138 auf eine Temperatur
zwischen 60°C und 85°C an
[0075] Die Durchlaufgeschirrspülmaschine 112
weist eine Wärmerückgewinnungseinrichtung 152
auf, welche ein Gebläse 154 und eine Wärmetausch-
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einrichtung 156 umfasst. Beide sind in einem
Schacht 158 angeordnet, welcher in einer Abluftöffnung 160 mündet, in deren Bereich das Gebläse 154
angeordnet ist. Der Schacht 158 ist in diesem Ausführungsbeispiel im Bereich oberhalb des Einlauftunnels 124 angeordnet. Die Ausgestaltung der Wärmetauscheinrichtung 156 und der Wärmerückgewinnungseinrichtung 152 wird nachfolgend anhand der
Fig. 1 und Fig. 2 näher erläutert. Über das der Wärmerückgewinnungseinrichtung 152 zugeordnete Gebläse 154 wird innerhalb der Durchlaufgeschirrspülmaschine 112 ein Unterdruck erzeugt, der die Absaugung eines Abluftstroms 162 an einer Absaugstelle
164 ermöglicht. Wie oben dargestellt, ist diese Absaugstelle 164 im vorliegenden Ausführungsbeispiel
oberhalb des Einlauftunnels 124 angeordnet, wobei
jedoch auch andere Ausgestaltungen möglich sind,
beispielsweise Anordnungen der Absaugstelle 164 in
einer oder mehreren der Reinigungszonen 128, 132,
136 oder 138. Durch die Absaugung des Abluftstroms 162 an der Absaugstelle 164 wird verhindert,
dass am Einlauf 122 und an der Abnahmestrecke
142 Dampfwrasen aus der Durchlaufgeschirrspülmaschine 112 austreten. Dazu dienen einerseits die dort
angeordneten Trennvorhänge 126 und andererseits
das einen Unterdruck erzeugende Gebläse 154. Unterhalb der Trennvorhänge 126 am Einlauftunnel 124
und an der Abnahmestrecke 142 befinden sich spaltförmige Öffnungen, über welche jeweils Außenluftströme 166, 168 in die Durchlaufgeschirrspülmaschine 112 eintreten und welche dem Gesamtvolumen
des Abluftstromes 162 entsprechen. Die Luftführung
innerhalb der Durchlaufgeschirrspülmaschine 112
gemäß der Darstellung in Fig. 1 ist derart gewählt,
dass der Abluftstrom 162 die verschiedenen, vom
Reinigungsgut 114 durchlaufenen Reinigungszonen
128, 132, 136, 138 entgegen der Durchlaufrichtung
116 durchströmt, wie durch das Bezugszeichen 170
angedeutet ist. Die Strömung 170 des Abluftstroms
162 wird einerseits durch das der Wärmerückgewinnungseinrichtung 152 zugeordnete Gebläse 154 und
andererseits durch das Trocknungsgebläse 144 herbeigeführt. Vorzugsweise kann das Trocknungsgebläse 144 variabel ausgestaltet sein. Je nach Neigung der Austrittsdüsen des Trocknungsgebläses
144 kann beispielsweise aus der Trocknungszone
140 eine erste, kleinere Luftmenge 172 bzw. eine
zweite, größere Luftmenge 174 abgezogen werden.
Diese Luftmengen 172, 174 können durch eine entsprechende Steuerung des Trocknungsgebläses 144
und des Gebläses 154 eingestellt werden, so dass
keine Dampfwrasen aus der Durchlaufgeschirrspülmaschine 112 austreten können.
[0076] Für weitere mögliche Ausgestaltungen der
Durchlaufgeschirrspülmaschine 112 sei beispielsweise auf die DE 10 2004 003 797 A1 verwiesen. Es sei
jedoch darauf hingewiesen, dass die Reinigungsgeräte 110 auch auf andere Weise ausgestaltet sein
können, beispielsweise mit einer einzelnen Reini-
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gungskammer, welche mit einer Wärmerückgewinnungseinrichtung 152 ausgestattet ist. Auch eine
Ausgestaltung mit mehreren Reinigungskammern,
bei welchen jeweils eine oder mehrere Wärmerückgewinnungseinrichtungen vorgesehen sind, ist denkbar.
[0077] In Fig. 2 ist ein mögliches Ausführungsbeispiel der Wärmerückgewinnungseinrichtung 152
schematisch dargestellt, welche beispielsweise in
dem Reinigungsgerät 110 nach
[0078] Fig. 1 eingesetzt werden kann. Nicht dargestellt ist dabei das Gebläse 154, welches den Abluftstrom 162 warmer, feuchter Luft durch eine Wärmetauscheinrichtung 156 bewirkt und/oder eine andere
Art der Einrichtung, welche den Austrag dieser feuchten Luft begünstigt.
[0079] Die Wärmetauscheinrichtung 156 umfasst
einen ersten Fluidwärmetauscher 176, welcher in
Fig. 2 lediglich angedeutet ist. Dieser erste Fluidwärmetauscher 176 kann beispielsweise eine Vielzahl
von ersten Wärmetauscherflächen 178 umfassen,
welche beispielsweise in Form von Kühlschlangen,
Kühlflächen, durchströmten und/oder überströmten
Kühlblechen, Lamellen oder auf ähnliche, dem Fachmann bekannte Weise ausgestaltet sein können.
Weiterhin weist der erste Fluidwärmetauscher 176
eine Kühlfluidleitung 180 mit einem Zustromende 182
und einem Abstromende 184 auf. Ein erstes Kühlfluid
kann den ersten Fluidwärmetauscher 176 vom Abstromende 184 her durchströmen, durchströmt dann
die ersten Wärmetauscherflächen 178, um schließlich zum Abstromende 184 zu strömen. Das Zustromende 182 kann beispielsweise mit einem Kaltwasseranschluss (Frischwasser) verbunden sein.
[0080] Die Wärmetauscheinrichtung 156 weist weiterhin einen zweiten Fluidwärmetauscher 186 auf.
Dieser zweite Fluidwärmetauscher 186 kann grundsätzlich ähnlich zu dem ersten Fluidwärmetauscher
176 ausgestaltet sein und kann beispielsweise wiederum zweite Wärmetauscherflächen 188 aufweisen.
Diese können beispielsweise wiederum durchströmte oder übersprühte Kühlflächen, Kühlschlangen, Lamellen oder ähnliche Arten von Wärmetauscherflächen aufweisen, wie sie auch in den ersten Wärmetauscherflächen 178 eingesetzt werden können. Der
zweite Fluidwärmetauscher 186 umfasst einen von
einem zweiten Kühlfluid durchströmten Wärmetauscherkreislauf 190, so dass der zweite Fluidwärmetauscher 186 insgesamt ein geschlossenes System
bildet, in welchem ein zweites Kühlfluid zirkulieren
kann. Diese Zirkulation kann beispielsweise durch
eine Pumpe 192 in dem Wärmetauscherkreislauf 190
unterstützt werden. Es sei darauf hingewiesen, dass
auch an anderen Stellen in der in Fig. 2 dargestellten
Wärmerückgewinnungseinrichtung 152 Pumpen,
Ventile oder ähnliche, die Fluidbewegung vorantrei-
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bende bzw. steuernde Vorrichtungen aufgenommen
seien können, welche in Fig. 2 nicht dargestellt sind.
[0081] Weiterhin umfasst die Wärmetauschereinrichtung 156 Peltierelemente 194, welche in Fig. 2 lediglich angedeutet sind und für deren genauen Aufbau beispielsweise auf die Fig. 3 unten verwiesen
werden kann. Die Peltierelemente 194 werden durch
eine elektronische Steuervorrichtung 196 mit elektrischer Energie versorgt, beispielsweise mit einem
elektrischen Strom beaufschlagt. Dies ist in Fig. 2
symbolisch durch die Steuerleitung 198 angedeutet.
Weiterhin ist die elektronische Steuervorrichtung 196
mit einem Temperatursensor 200 verbunden, beispielsweise einem temperaturabhängigen Messwiderstand, welcher im Abluftstrom 162 abstromseitig
des zweiten Fluidwärmetauschers 186 angeordnet
ist. Alternativ oder zusätzlich zu dieser Anordnung
des Temperatursensors 200 können auch andere Anordnungen von Temperatursensoren und/oder Anordnungen von Feuchtigkeitssensoren (nicht dargestellt) gewählt werden, beispielsweise Anordnungen
zwischen dem ersten Fluidwärmetauscher 176 und
dem zweiten Fluidwärmetauscher 186 und/oder eine
Anordnung vor dem ersten Fluidwärmetauscher 176.
[0082] Die Peltierelemente 194 weisen eine Wärmeaufnahmeseite 202 und eine Abwärmeseite 204
auf. Im Betrieb wirken die Peltierelemente 194 derart,
dass Wärme von der Wärmeaufnahmeseite 202 zur
Abwärmeseite 204 „gepumpt" wird (thermoelektrische Wärmepumpe).
[0083] Auf der Abwärmeseite 204 ist eine Fluidheizvorrichtung 206 vorgesehen, welche in Fig. 2 lediglich symbolisch angedeutet ist und für deren Ausführung beispielsweise auf die Fig. 3 verwiesen werden
kann. Diese Fluidheizvorrichtung 206 ist mit dem Abstromende 184 der Kühlfluidleitung 180 verbunden,
so dass die Fluidheizvorrichtung 206 von dem ersten
Kühlfluid durchströmt werden kann. Die Fluidheizvorrichtung 206 steht in thermischem Kontakt mit der
Abwärmeseite 204, so dass Wärme von dieser Abwärmeseite 204 auf das erste Kühlfluid übertragen
werden kann. Über eine Ableitung 209 ist die Fluidheizvorrichtung 206 mit einem Fluidtank 207 verbunden. Dieser Fluidtank 207 kann beispielsweise als
Boiler und/oder als Durchlauferhitzer ausgestaltet
sein, kann jedoch auch ohne zusätzliche Heizvorrichtung ausgestaltet sein. Der Fluidtank 207 kann beispielsweise einer der oben beschriebenen Reinigungszonen 128, 132, 136, 138 zugeordnet sein, wobei eine Zuordnung zur Pumpenklarspülzone 136
und/oder zur Frischwasserklarspülzone 138 besonders bevorzugt ist. Insbesondere eine Zuordnung zur
Frischwasserklarspülzone 138 ist von Vorteil, da hier
die höchsten Temperaturen benötigt werden und da
durch die Nutzung der Abwärme der feuchten Luft
des Abluftstroms 162 zur Aufheizung des Fluidtanks
207 effizient eine Energieeinsparung vorgenommen
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werden kann.
[0084] Wie oben beschrieben ist hingegen der Wärmetauscherkreislauf 190 des zweiten Fluidwärmetauschers 186 als geschlossener Kreislauf ausgestaltet. Der Wärmetauscherkreislauf 190 ist verbunden mit einer Fluidkühlvorrichtung 208, welche in
Fig. 2 ebenfalls lediglich schematisch angedeutet ist
und für deren beispielhafte Ausgestaltung auf Fig. 3
verwiesen werden kann. In dieser Fluidkühlvorrichtung 208 kann zweites Wärmetauscherfluid, nach
Durchströmen der zweiten Wärmetauscherflächen
188 und Aufnahme einer Wärmemenge aus dem Abluftstrom 162, diese aufgenommene zweite Wärmemenge an die Wärmeaufnahmeseite 202 der Peltierelemente 194 abgeben.
[0085] Die Wärmerückgewinnungseinrichtung 152
und deren Wärmetauscheinrichtung 156 sind also im
vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2
zweistufig ausgebildet. In dem ersten Fluidwärmetauscher 176 nimmt das durch die Kühlfluidleitung
180 strömende erste Kühlfluid eine erste Wärmemenge auf. In dem zweiten Fluidwärmetauscher 186
überträgt die feuchte Luft des nunmehr bereits leicht
abgekühlten Abluftstroms 162 eine zweite Wärmemenge auf das durch den Wärmetauscherkreislauf
190 zirkulierende zweite Kühlfluid. Diese zweite Wärmemenge wird, zusätzlich zu Abwärmeleistungen
der Peltierelemente 194 und abzüglich von Verlustwärmemengen durch die Peltierelemente 194, zusätzlich auf das durch die Kühlfluidleitung 180 strömende erste Kühlfluid übertragen, so dass dieses zusätzlich aufgeheizt wird.
[0086] Beispielsweise kann die feuchte Luft des Abluftstroms 162 vor Eintritt in die Wärmetauschereinrichtung 156 eine Temperatur im Bereich zwischen
80 und 90°C aufweisen. Auf Seiten des Zustromendes 182 kann das erste Kühlfluid, beispielsweise
Kaltwasser, eine Temperatur von beispielsweise
10°C aufweisen. Auf Seiten des Abstromendes 184,
also nach Durchtritt durch die ersten Wärmetauscherflächen 178, kann das erste Fluid auf eine Temperatur von ca. 60°C aufgeheizt sein. Nach Durchtritt
durch die Fluidheizvorrichtung 206 kann das erste
Kühlfluid schließlich auf Temperaturen von 70°C bis
hin zu 85°C oder mehr aufgeheizt sein, so dass eine
optimale Temperatur in der Ableitung 209 zu dem
Fluidtank 207 erreicht ist. Das zweite Kühlfluid in dem
Wärmetauscherkreislauf 190 kann beispielsweise
vor Durchströmen der zweiten Wärmetauscherflächen 188, bedingt durch die Kühlung in der Fluidkühlvorrichtung 208, eine Temperatur von ca. 10°C aufweisen. In den zweiten Wärmetauscherflächen 188
wird dieses zweite Kühlfluid dann leicht erwärmt, beispielsweise auf eine Temperatur von 12°C. Im Gegensatz zu reinen Flüssigkeitswärmetauschern reicht
diese leichte Erwärmung und Aufnahme einer zweiten Wärmemenge aus, um durch die Peltierelemente
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194 an das erste Kühlfluid übertragen zu werden. Abstromseitig kann der Abluftstrom 162 nach Austritt
aus dem zweiten Fluidwärmetauscher 186 beispielsweise eine Temperatur von 15°C einstellen. Diese
Temperatur kann beispielsweise gesteuert und/oder
geregelt werden, unabhängig von der Eingangstemperatur des Abluftstroms 162 und/oder unabhängig
von der Eingangstemperatur des ersten Kühlfluids an
dem Zustromende 182. Zu diesem Zweck kann die
elektronische Steuervorrichtung 196 beispielsweise,
entsprechend dem Signal des Temperatursensors
200, die Peltierelemente 194 entsprechend ansteuern, um die Kühlleistung zu erhöhen oder zu senken.
[0087] Es sei darauf hingewiesen, dass die genannten Zahlenwerte lediglich beispielhaft zu verstehen
sind, und dass auch andere Ausgestaltungen der
Temperaturen möglich sind. Alternativ oder zusätzlich zu der hier dargestellten zweistufigen Ausgestaltung der Wärmerückgewinnungseinrichtung 152 sind
auch Kaskaden mit mehr als zwei Stufen denkbar,
beispielsweise indem weitere Fluidwärmetauscher
vorgesehen werden.
[0088] Die Kühlfluidleitung 180 weist in dem in
Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einen ersten Abschnitt 226, einen zweiten Abschnitt 228, einen
dritten Abschnitt 230, einen vierten Abschnitt 232, einen fünften Abschnitt 234, einen sechsten Abschnitt
236 und die Ableitung 209 auf.
[0089] Vom ersten Fluidwärmetauscher 176 herkommend, verzweigt sich der erste Abschnitt 226 der
Kühlfluidleitung 180 an einem ersten Kreuzungspunkt 238 in den zweiten Abschnitt 228 und den fünften Abschnitt 234. In dem zweiten Abschnitt 228 ist
die Fluidheizvorrichtung 206 aufgenommen. Anschließend an diese Fluidheizvorrichtung 206 gabelt
sich der zweite Abschnitt 228 an einem zweiten Kreuzungspunkt 240 in den dritten Abschnitt 230 und den
vierten Abschnitt 232. An einem dritten Kreuzungspunkt 242 gabelt sich der dritte Abschnitt 230 in die
Ableitung 209 und den sechsten Abschnitt 236. Während die Ableitung 209 zum Fluidtank 206 (beispielsweise einem Boiler) führt, gabelt sich der sechste Abschnitt 236 an einem vierten Kreuzungspunkt 244 erneut in den vierten Abschnitt 232 und den fünften Abschnitt 234. Die Abschnitte können diverse Ventile
aufweisen, mittels derer der Fluss durch diese Abschnitte gesteuert werden kann. Beispielhaft sind in
der Ausführung in Fig. 2 Ventile 246 (im ersten Abschnitt 226), 248 (im fünften Abschnitt 234), 250 (im
vierten Abschnitt 232), 252 (im sechsten Abschnitt
236) und 254 (im dritten Abschnitt 230) vorgesehen.
Auch eine andere Ausgestaltung der Ventile oder
eine Zusammenfassung mehrerer Ventile (beispielsweise als Dreiwegeventile) ist denkbar. Weiterhin ist
in dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2 in dem fünften
Abschnitt 234 eine Pumpe 256 aufgenommen. Im
vierten Abschnitt 232 ist ein Latentwärmespeicher
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258 aufgenommen.
[0090] Weiterhin ist in Fig. 2 angedeutet, dass die
Kühlfluidleitung 180 mindestens zwei unterschiedliche Pfade bildet. So ist zum einen ein in Fig. 2 strichpunktiert markierter Rückführpfad 260 vorgesehen
sowie ein in Fig. 2 punktiert dargestellter Wärmespeicherpfad 262. Während der Rückführpfad 260
die Abschnitte 226, 228, 230 und 209 umfasst und
somit in diesem Ausführungsbeispiel als offener Pfad
ausgestaltet ist, umfasst der Wärmespeicherpfad
262 die Abschnitte 228, 232 und 234 und ist somit als
geschlossener Pfad bzw. geschlossener Kreislauf
ausgebildet. Beide Pfade 260, 262 schließen die Fluidheizvorrichtung 206 ein. Der Wärmespeicherpfad
262 schließt darüber hinaus den Latentwärmespeicher 258 ein. Dieser Latentwärmespeicher 258 kann
beispielsweise ein Wärmespeichermedium 264 der
oben beschriebenen Art umfassen. Dieses Wärmespeichermedium 264 weist gemäß den oben beschriebenen Temperaturen vorzugsweise eine Übergangstemperatur beziehungsweise Umwandlungstemperatur im Bereich von ca. 70°C auf, so dass dieses Wärmespeichermedium optimal die in dem ersten Kühlfluid nach Durchströmen der Fluidheizvorrichtung 206 gespeicherte Wärme aufnehmen kann.
Der Latentwärmespeicher 258 kann konstruktiv beispielsweise gemäß einem der im Stand der Technik
beschriebenen Latentwärmespeicher ausgeführt
sein, beispielsweise gemäß dem in DE 37 41 652 A1
beschriebenen Latentwärmespeicher oder dem in
DE 29 16 839 A1 beschriebenen Latentwärmespeicher. Auch andere konstruktive Ausgestaltungen sind
jedoch möglich. Der Latentwärmespeicher 258 kann
beispielsweise auch derart wärmeisoliert ausgestaltet sein, dass dieser die gespeicherte Wärmeenergie
zumindest teilweise über einen vorgegebenen Zeitraum speichern kann. So kann beispielsweise die
Isolierung, welche ein oder mehrere Isolationselemente umfassen kann, derart ausgestaltet sein, dass
die Wärmeenergie beispielsweise über Nacht gespeichert bleiben kann und morgens zu Betriebsbeginn verwendet werden kann, beispielsweise im Rahmen eines Füllen und Aufheizens der Durchlaufgeschirrspülmaschine 112.
[0091] Um die Betriebsweise des Reinigungsgeräts
110 und insbesondere der Wärmerückgewinnungseinrichtung 152 näher zu erläutern, ist in Fig. 4 stark
schematisiert ein Ablaufdiagramm dargestellt, welches drei Betriebsphasen, nämlich einen Standby-Betrieb 266, eine Übergangsphase 268 und einen
Betriebszustand 270 (auch Normalbetrieb genannt)
umfasst. Natürlich kann jede dieser drei Betriebsphasen 268 bis 270 noch jeweils Unterphasen beinhalten, wobei beispielsweise der Normalbetrieb 270
mehrere Programmschritte umfassen kann, je nach
Ausgestaltung des Reinigungsgeräts 110.
[0092] Im Standby-Betrieb 266 wird der Fluidtank
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207, welcher beispielsweise als Boiler ausgestaltet
ist, geheizt. Auch Maschinentanks der einzelnen
Spülzonen, beispielsweise der Zonen 128, 132, können bereits auf Betriebstemperatur sein und können
somit Dampfwrasen absondern. Damit wird das Reinigungsgerät 110 auf einen nachfolgenden Reinigungsvorgang vorbereitet, und es entstehen Dampfwrasen bzw. feuchte Luft, deren Abwärme in der
Wärmetauscheinrichtung 256 rückgewonnen werden
soll. Das Heizen des Fluidtanks 207 ist in Fig. 4 symbolisch mit der Bezugsziffer 272 bezeichnet. Gleichzeitig sind im Standby-Betrieb 266 die Ventile 246,
252 und 254 geschlossen (Bezugsziffer 274), die
Ventile 248 und 250 geöffnet (Bezugsziffer 276), und
die Pumpe 256 ist im Betrieb (Bezugsziffer 278). Damit ist der Wärmespeicherpfad 262 aktiv (Bezugsziffer 280), und der Latentwärmespeicher 258 wird geladen (Bezugsziffer 282).
[0093] Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen,
dass im Standby-Betrieb 266 der Latentwärmespeicher 258 nicht ausschließlich über das Peltierelement 194 geladen werden muss. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Aufwärmen dieses Latentwärmespeichers 258 oder eines weiteren Latentwärmespeichers (es können auch mehrere Latentwärmespeicher vorgesehen sein) unmittelbar durch einen
oder mehrere Fluidwärmetauscher, beispielsweise
den ersten Fluidwärmetauscher 176 und/oder den
zweiten Fluidwärmetauscher 186, erfolgen. In diesem Fall können diese Fluidwärmetauscher beispielsweise ebenfalls in den geschlossenen Kreislauf
des Wärmespeicherpfads 262 integriert werden.
Mehrere Ausgestaltungen sind möglich. Die Ausgestaltung mit dem Peltierelement 194 ist jedoch besonders bevorzugt, da diese eine besonders effiziente Wärmeübertragung und insbesondere eine gleichmäßige Anpassung der Temperatur des ersten Kühlfluids auf die Übergangstemperatur des Wärmespeichermediums 264 ermöglicht.
[0094] In Schritt 284 wird der Standby-Betrieb 166
unterbrochen und ein Reinigungsbetrieb gestartet.
Dies kann beispielsweise durch eine manuelle Benutzereingabe erfolgen und/oder auch automatisiert,
beispielsweise wenn eine vorgegebene Temperatur
in einem Fluidtank 207 erreicht ist. Dieser Programmschritt kann, wie auch die übrigen Programmschritte
in Fig. 4, ganz oder teilweise durch die zentrale Steuerung 196 und/oder eine andere elektronische Steuerung gesteuert werden, welche beispielsweise auch
einen oder mehrere Computer umfassen kann.
[0095] Dementsprechend wird zunächst die Übergangsphase 268 eingeleitet. In dieser Übergangsphase 268 ist ein (in Fig. 2 nicht gekennzeichneter)
Übergangspfad aktiviert (Bezugsziffer 286), welcher
sich hier aus den Abschnitten 226, 228, 232, 236 und
209 der Kühlfluidleitung 180 zusammensetzt. Zu diesem Zweck werden (Schritt 288) das Ventil 248 ge-
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schlossen, die Pumpe 256 gestoppt und die Ventile
246, 250 und 252 geöffnet. Dementsprechend wird
der Latentwärmespeicher 258 über den oben beschriebenen Übergangspfad entladen (Bezugsziffer
290). Zu diesem Zweck kann mittels des ersten Kühlfluids die in diesem Latentwärmespeicher 258 enthaltene und gespeicherte Wärme in den Fluidtank 207
transportiert werden. Es sei darauf hingewiesen,
dass auch andere Arten des Entladens des Latentwärmespeichers 258 als die in Fig. 2 dargestellte Art
möglich sind, so dass beispielsweise auch ein Entladen des Latentwärmespeichers 258 durch erstes
Kühlfluid oder ein anderes Kühlfluid erfolgen kann,
welches nicht zuvor die Fluidheizvorrichtung 206
durchströmt hat. Beispielsweise könnte auch ein Entladen über die Abschnitte 226, 234, 232, 230 und 209
erfolgen, wofür lediglich eine andere Ventilsteuerung
als die in Fig. 2 dargestellte Ventilsteuerung möglich
ist. Auch ein Entladen über ein separates Kühlfluid
wäre denkbar. Alternativ oder zusätzlich käme auch
ein indirektes Entladen über einen weiteren Fluidkreislauf und/oder mittels eines weiteren Peltierelements in Betracht.
[0096] In Schritt 292 wird die Übergangsphase 268
beendet. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen,
dass (beispielsweise mittels eines oder mehrerer
Temperaturfühler, welche in Fig. 2 nicht eingezeichnet sind) erkannt wird, dass Kühlfluid, welches den
Latentwärmespeicher 258 durchströmt hat, nur noch
unwesentlich durch diesen aufgeheizt wird. Auch ein
Beendigen der Übergangsphase 268 nach einer fest
vorgegebenen oder variablen Zeitdauer ist denkbar.
[0097] Nach der Beendigung der Übergangsphase
268 wird in den Normalbetrieb 270, das heißt in den
Betriebszustand, umgeschaltet. Zu diesem Zweck
werden die Ventile 250, 252 geschlossen, und das
Ventil 254 geöffnet (alles Bezugsziffer 294 in Fig. 4).
Dementsprechend wird ein Normalbetrieb durchgeführt, in welchem der Rückführpfad 260 aktiv ist (Bezugsziffer 296) und somit dem Fluidtank 207 durch
die Wärmerückgewinnungseinrichtung 152 wiedergewonnene Wärme aus der Abluft 162 wieder zugeführt wird.
[0098] Das in Fig. 4 dargestellte Verfahren kann beliebig erweitert oder modifiziert werden. So kann sich
beispielsweise ein erneuter Standby-Betrieb 266 anschließen, oder es können weitere, in Fig. 4 nicht
dargestellte Verfahrensschritte durchgeführt werden.
Auch die in Fig. 4 dargestellte zeitliche Reihenfolge
ist zwar bevorzugt, ist jedoch nicht fest vorgegeben,
so dass mehrere Verfahrensschritte beispielsweise
auch parallel durchgeführt werden können und/oder
dass beispielsweise auch einzelne Verfahrensschritte wiederholt oder in anderer Reihenfolge durchgeführt werden können.
[0099] In Fig. 3 ist eine vergrößerte Darstellung der
2009.04.02
Peltierelemente 194 sowie der Fluidheizvorrichtung
206 und der Fluidkühlvorrichtung 208 gezeigt, welche beispielsweise in Fig. 2 eingesetzt werden kann.
Dabei ist gezeigt, dass die einzelnen Peltierelemente
194 in diesem Ausführungsbeispiel zu Peltierstapeln
210 zusammengesetzt sind. Jeder Peltierstapel 210
enthält in diesem Ausführungsbeispiel beispielhaft
drei Peltierelemente 194, wobei diese Peltierelemente 194 derart zusammengesetzt sind, dass die jeweils
eine Wärmeaufnahmeseite 202 eines ersten Peltierelements 194 an eine Abwärmeseite 204 eines benachbarten
Peltierelements
194
angrenzt
(„head-to-tail-Anordnung"). Auf diese Weise weist
dementsprechend jeder Peltierstapel 210 eine Abwärmeseite 204 und eine Wärmeaufnahmeseite 202
auf. Die Anordnung mehrerer Peltierelemente 194 in
Peltierstapeln 210 ermöglicht eine höhere Temperaturdifferenz zwischen Abwärmeseite 204 und Wärmeaufnahmeseite 202 als dies mit einzelnen Peltierelementen 194 möglich wäre. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 sind wiederum mehrere Peltierstapel 210 (in diesem Fall drei Peltierstapel 210)
zu einem Peltiermodul 212 zusammengefasst. Dabei
sind in diesem Ausführungsbeispiel die drei Peltierstapel 210 in einer „head-to-head"-Anordnung zueinander orientiert, so dass beispielsweise die Abwärmeseite 204 des linken Peltierstapels 210 der Abwärmeseite 204 des mittleren Peltierstapels 210 zuweist.
Die Wärmeaufnahmeseite 202 des mittleren Peltierstapels 210 weist wiederum der Wärmeaufnahmeseite 202 des rechten Peltierstapels 210 zu. An den Außenseiten und zwischen den Peltierstapeln 210 sind
dabei jeweils Tauscherplatten 214, 216 angeordnet,
welche alternierend erste Wärmeaustauschbereiche
218 bzw. zweite Wärmeaustauschbereiche 220 bilden. Während die ersten Tauscherplatten 214 bzw.
die ersten Wärmeaustauschbereiche 218 mit den Abwärmeseiten 204 der Peltierstapel 210 in thermischem Kontakt stehen, stehen die zweiten Tauscherplatten 216 bzw. die zweiten Wärmeaustauschbereiche 220 in thermischem Kontakt mit den Wärmeaufnahmeseiten 202 der Peltierstapel 210. Die Tauscherplatten 214, 216 weisen ersten bzw. zweite
Hohlräume 222, 224 auf, welche von dem ersten
Kühlfluid bzw. dem zweiten Kühlfluid durchflossen
werden können. Entsprechend sind die ersten Hohlräume 222 mit der Kühlfluidleitung 180 bzw. der Ableitung 209 verbunden, wohingegen die zweiten
Hohlräume 224 mit dem Wärmetauscherkreislauf
190 verbunden sind. Die ersten Wärmeaustauschbereiche 218 bilden somit die Fluidheizvorrichtung 206,
wohingegen die zweiten Wärmeaustauschbereiche
220 die Fluidkühlvorrichtung 208 bilden.
[0100] Die Peltierstapel 210 und die Tauscherplatten 214, 216 können beispielsweise durch in Fig. 3
nicht dargestellte Verbindungselemente zusammengehalten werden, beispielsweise Verschraubungen,
Klammern oder ähnliches. Auf diese Weise kann eine
effiziente Wärmeübertragung von dem zweiten Kühl-
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fluid auf das erste Kühlfluid unter Zwischenschaltung
der Peltierelemente 194 erfolgen.
[0101] Es sei darauf hingewiesen, dass die in Fig. 3
dargestellte Anordnung der Peltierelemente 194 lediglich eines von vielen möglichen Ausführungsbeispielen darstellt. Auch andere Anordnungen sind
denkbar, beispielsweise Anordnungen, in welchen
mehrere Peltierelemente 194, alternativ oder zusätzlich zu einer Stapelung, nebeneinander angeordnet
sind, um möglichst große Austauschflächen für eine
Wärmeübertragung zu bilden. Auf diese Weise können Module hergestellt werden, welche beispielsweise Flächen mit Kantenlängen von einigen 10 cm bilden können. Neben der oben beschriebenen
„head-to-head"-Anordnung sind auch nichtlineare
Anordnungen, beispielsweise sternförmige Anordnungen, denkbar. Weiterhin kann auch eine andere
Art der Durchströmung der Peltiermodule 212 gewählt werden, und es können weitere Vorrichtungen
vorgesehen sein, um die Oberfläche zusätzlich zu erhöhen. Auf diese Weise lässt sich die Effizienz der
Wärmeübertragung zusätzlich durch eine geeignete
Anordnung verbessern.
Bezugszeichenliste
110
112
114
116
118
120
122
124
126
128
130
132
134
136
138
140
142
144
146
148
150
152
154
156
158
160
162
164
166
168
170
172
174
Reinigungsgerät
Durchlaufgeschirrspülmaschine
Reinigungsgut
Durchlaufrichtung
Reinigungskammer
Transportband
Einlauf
Einlauftunnel
Trennvorhang
Vorspülzone
Vorspülsystem
Spülzone
Spülsystem
Pumpenklarspülzone
Frischwasserklarspülzone
Trocknungszone
Abnahmestrecke
Trocknungsgebläse
Austrittstrichter
Austrittsrichtung
Strömungsrichtung
Wärmerückgewinnungseinrichtung
Gebläse
Wärmetauscheinrichtung
Schacht
Abluftöffnung
Abluftstrom
Absaugstelle
Außenluftströme
Außenluftströme
Strömung
kleinere Luftmenge
größere Luftmenge
176
178
180
182
184
186
188
190
192
194
196
198
200
202
204
206
207
208
209
210
212
214
216
218
220
222
224
226
228
230
232
234
236
238
240
242
244
246
248
250
252
254
256
258
260
262
264
266
268
270
272
274
276
278
280
282
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erster Fluidwärmetauscher
erste Wärmetauscherflächen
Kühlfluidleitung
Zustromende
Abstromende
zweiter Fluidwärmetauscher
zweite Wärmetauscherflächen
Wärmetauscherkreislauf
Pumpe
Peltierelemente
elektronische Steuervorrichtung
Steuerleitung
Temperatursensor
Wärmeaufnahmeseite
Abwärmeseite
Fluidheizvorrichtung
Fluidtank
Fluidkühlvorrichtung
Ableitung
Peltierstapel
Peltiermodul
erste Tauscherplatten
zweite Tauscherplatten
erste Wärmeaustauschbereiche
zweite Wärmeaustauschbereiche
erste Hohlräume
zweite Hohlräume
erster Abschnitt Kühlfluidleitung
zweiter Abschnitt Kühlfluidleitung
dritter Abschnitt Kühlfluidleitung
vierter Abschnitt Kühlfluidleitung
fünfter Abschnitt Kühlfluidleitung
sechster Abschnitt Kühlfluidleitung
erster Kreuzungspunkt
zweiter Kreuzungspunkt
dritter Kreuzungspunkt
vierter Kreuzungspunkt
Ventil
Ventil
Ventil
Ventil
Ventil
Pumpe
Latentwärmespeicher
Rückführpfad
Wärmespeicherpfad
Wärmespeichermedium
Standby-Betrieb
Übergangsphase
Normalbetrieb, Betriebszustand
Heizen Fluidtank
Ventile 246, 252, 254 geschlossen
Ventile 248, 250 geöffnet
Pumpe läuft
Wärmespeicherpfad aktiv
Latentwärmespeicher wird geladen
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284
286
288
290
292
294
296
Reinigungsbetrieb starten
Übergangspfad aktiviert
Ventil 248 schließen, Pumpe 256 stoppen,
Ventile 246, 252 öffnen
Latentwärmespeicher entladen
Beenden Übergangsphase
Ventile 250, 252 schließen, Ventil 254 öffnen
Rückführpfad aktiv
Patentansprüche
2009.04.02
vorzugt bei 70°C aufweist.
5. Reinigungsgerät (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Reinigungsgerät
(110) mindestens eine elektronische Steuervorrichtung (196) aufweist, wobei die elektronische Steuervorrichtung (196) eingerichtet ist, um das Reinigungsgerät (110) in dem Standby-Betrieb (266) und
in dem mindestens einen Betriebszustand (270) zu
betreiben.
1. Reinigungsgerät (110) zur Reinigung von Reinigungsgut (114), wobei das Reinigungsgerät (110)
eingerichtet ist, um das Reinigungsgut (114) in mindestens einer Reinigungskammer (118) mit mindestens einem Reinigungsfluid zu beaufschlagen, wobei
das Reinigungsgerät (110) eine Absaugvorrichtung
(154) zum Absaugen von feuchter Luft aus der Reinigungskammer (118) aufweist, wobei das Reinigungsgerät (110) mindestens eine Wärmerückgewinnungseinrichtung (152) aufweist, wobei die Wärmerückgewinnungseinrichtung (152) eingerichtet ist, um der
feuchten Luft Wärme zu entziehen und dem Reinigungsgerät (110) über ein erstes Kühlfluid wieder zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsgerät (110) eine Kühlfluidleitung (180) mit
mindestens einem Rückführpfad (260) sowie mindestens einem Wärmespeicherpfad (262) mit mindestens einem Latentwärmespeicher (258) aufweist,
wobei das Reinigungsgerät (110) eingerichtet ist, um
das erste Kühlfluid in mindestens einem Betriebszustand (270) nach Durchströmen der Wärmerückgewinnungseinrichtung (152) über den Rückführpfad
(260) zu der Reinigungskammer (118) und/oder in einen Fluidtank (207) zu leiten, wobei das Reinigungsgerät (110) weiterhin eingerichtet ist, um das erste
Kühlfluid in mindestens einem Standby-Betrieb (266)
über den Wärmespeicherpfad (262) dem Latentwärmespeicher (258) zuzuführen.
6. Reinigungsgerät (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wärmespeicherpfad (262) als geschlossener Kreislauf ausgestaltet
ist, in dem im Standby-Betrieb (266) das erste Kühlfluid zwischen der Wärmerückgewinnungseinrichtung (152) und dem Latentwärmespeicher (258) zirkulieren kann.
2. Reinigungsgerät (110) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Latentwärmespeicher
(258) ein mehrstufiger Latentwärmespeicher (258)
mit mindestens zwei Übergangstemperaturen ist.
10. Reinigungsgerät (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wärmerückgewinnungseinrichtung (152) mindestens eine thermoelektrische Wärmepumpe und/oder mindestens eine
thermomechanische Wärmepumpe aufweist.
3. Reinigungsgerät (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Latentwärmespeicher (258) mindestens eines der folgenden Wärmespeichermaterialien (264) aufweist: ein Salz; ein Paraffin; Natriumacetat-Trihydrat; Acetamid; t-Crotonsäure; Tristearin; Kaliumaluminiumsulfat, insbesondere in Hydratform; Natriumaluminiumsulfat, insbesondere in Hydratform; Magnesiumnitrat, insbesondere in Hydratform.
4. Reinigungsgerät (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Latentwärmespeicher (258) mindestens eine Übergangstemperatur im
Bereich zwischen 30°C und 90°C, insbesondere im
Bereich zwischen 50°C und 80°C und besonders be-
7. Reinigungsgerät (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Reinigungsgerät
eingerichtet ist, um nach dem Standby-Betrieb eine
Übergangsphase einzuleiten, in welcher die in dem
Latentwärmespeicher (258) gespeicherte Wärme
ganz oder teilweise zu der Reinigungskammer (118)
und/oder in den Fluidtank (207) überführt wird.
8. Reinigungsgerät (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wärmespeicherpfad (262) eine Pumpe (256) zur Förderung des ersten Kühlfluids aufweist.
9. Reinigungsgerät (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Absaugvorrichtung
(154) mindestens eine Abluftöffnung (160) aufweist
und eingerichtet ist, um die angesaugte feuchte Luft
nach Durchtritt durch die Wärmerückgewinnungseinrichtung (152) durch die Abluftöffnung (160) aus dem
Reinigungsgerät (110) auszuleiten.
11. Reinigungsgerät (110) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die thermoelektrische Wärmepumpe mindestens ein Peltierelement (194) aufweist, wobei das Peltierelement (194) eine Wärmeaufnahmeseite (202) und eine Abwärmeseite (204)
aufweist, wobei die Abwärmeseite (204) mit einer
Fluidheizvorrichtung (206) in thermischem Kontakt
steht, wobei die Fluidheizvorrichtung (206) vom dem
einen ersten Kühlfluid durchströmt wird, wobei das
erste Kühlfluid nach Durchströmen der Fluidheizvorrichtung (206) in den Rückführpfad (260) und/oder in
den Wärmespeicherpfad (262) geführt wird.
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12. Reinigungsgerät (110) nach dem vorherge-
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henden Anspruch, wobei die Wärmerückgewinnungseinrichtung (152) mindestens einen ersten Fluidwärmetauscher (176) aufweist, wobei der erste Fluidwärmetauscher (176) eingerichtet ist, um der
feuchten Luft eine erste Wärmemenge zu entziehen,
wobei die Wärmeaufnahmeseite (202) des Peltierelements (194) eingerichtet ist, um der feuchten Luft
eine zweite Wärmemenge zu entziehen.
13. Reinigungsgerät (110) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der erste Fluidwärmetauscher (176) von dem ersten Kühlfluid durchströmt
wird, wobei das erste Kühlfluid nach Durchströmen
des ersten Fluidwärmetauschers (176) die Fluidheizvorrichtung (206) durchströmt.
14. Reinigungsgerät (110) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste
Fluidwärmetauscher (176) mindestens eine von dem
ersten Kühlfluid durchströmte offene Kühlfluidleitung
(180) umfasst, wobei ein abstromseitig des ersten
Fluidwärmetauschers (176) angeordnetes Abstromende (184) der Kühlfluidleitung (180) mit der Fluidheizvorrichtung (206) verbunden ist.
15. Reinigungsgerät (110) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei ein Zustromende (182) der
Kühlfluidleitung (180) mit einem Kaltwasseranschluss verbunden ist.
16. Reinigungsgerät (110) nach einem der Ansprüche 11–15, wobei die Wärmerückgewinnungseinrichtung (152) weiterhin mindestens einen zweiten
Fluidwärmetauscher (186) aufweist, wobei der zweite
Fluidwärmetauscher (186) von einem zweiten Kühlfluid durchströmt wird, wobei das zweite Kühlfluid in
mindestens einer Fluidkühlvorrichtung (208) in thermischem Kontakt mit der Wärmeaufnahmeseite
(202) des Peltierelements (194) steht.
17. Reinigungsgerät (110) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der zweite Fluidwärmetauscher (186) einen von dem zweiten Kühlfluid durchströmten Wärmetauscherkreislauf (190) aufweist,
wobei der Wärmetauscherkreislauf mindestens einen
mit der feuchten Luft in Kontakt stehenden Wärmetauscherbereich (188) und die Fluidkühlvorrichtung
(208) umfasst.
18. Reinigungsgerät (110) nach einem der Ansprüche 11–17, wobei mehrere Peltierelemente (194)
kaskadenartig in Peltierstapeln (210) mit je einer
Wärmeaufnahmeseite (202) und je einer Abwärmeseite (204) gestapelt angeordnet sind.
19. Reinigungsgerät (110) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei mehrere Peltierstapel (210)
bezüglich ihrer Wärmeaufnahmeseiten (202) und ihrer Abwärmeseiten (204) alternierend angeordnet
sind und zu einem Peltiermodul (212) zusammenge-
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fasst sind, wobei zwischen den Peltierstapeln (210)
jeweils Wärmeaustauschbereiche angeordnet sind,
wobei jeweils mindestens ein erster Wärmeaustauschbereich (218) mit mindestens zwei Abwärmeseiten (204) der Peltierstapel (210) in thermischem
Kontakt steht und wobei jeweils mindestens ein zweiter Wärmeaustauschbereich (220) mit mindestens
zwei Wärmeaufnahmeseiten (202) der Peltierstapel
(210) in thermischem Kontakt steht.
20. Reinigungsgerät (110) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der erste Wärmeaustauschbereich (218) und/oder der zweite Wärmeaustauschbereich (220) mindestens einen Hohlraum
(222, 224) umfassen.
21. Reinigungsgerät (110) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Hohlraum (222) des
ersten Wärmeaustauschbereichs (218) von dem ersten Kühlfluid durchströmt wird.
22. Reinigungsgerät (110) nach einem der Ansprüche 11–21, wobei die Wärmerückgewinnungseinrichtung (152) weiterhin mindestens eine elektronische Steuervorrichtung (196) zum Steuern
und/oder Regeln einer Kühlleistung des Peltierelements (194) umfasst.
23. Reinigungsgerät (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Fluidtank (207)
einen Boiler und/oder einen Durchlauferhitzer umfasst.
24. Reinigungsgerät (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend mindestens eines der folgenden Reinigungsgeräte: eine Durchlaufgeschirrspülmaschine (112), insbesondere eine
Bandtransportmaschine und/oder eine Korbtransportmaschine; eine Einkammergeschirrspülmaschine, insbesondere eine gewerbliche Einkammergeschirrspülmaschine mit mindestens einem von der
Reinigungskammer (118) getrennten Fluidtank (207);
ein Dampfdesinfektionsgerät; einen Dampfsterilisator.
25. Reinigungsgerät (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Reinigungsgerät (110) mindestens eine Durchlaufgeschirrspülmaschine (112) mit mindestens einer Reinigungszone
(128, 132, 136, 138) umfasst, wobei die Durchlaufgeschirrspülmaschine (112) derart eingerichtet ist, dass
das Reinigungsgut (114) die Reinigungszone (128,
132, 136, 138) in einer Durchlaufrichtung (116)
durchläuft, wobei die mindestens eine Reinigungszone (128, 132, 136, 138) mindestens eine Klarspülzone (136, 138) mit mindestens einem Klarspültank umfasst, wobei das erste Kühlfluid nach Durchströmen
der Fluidheizvorrichtung (206) in den Klarspültank
geleitet wird.
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26. Verfahren zur Wärmerückgewinnung in einem Reinigungsgerät (110), insbesondere in einem
Reinigungsgerät (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Reinigungsgerät (110)
eingerichtet ist, um das Reinigungsgut (114) in mindestens einer Reinigungskammer (118) mit mindestens einem Reinigungsfluid zu beaufschlagen, wobei
das Reinigungsgerät (110) eine Absaugvorrichtung
(154) zum Absaugen von feuchter Luft aus der Reinigungskammer (118) aufweist, wobei das Reinigungsgerät (110) mindestens eine Wärmerückgewinnungseinrichtung (152) aufweist, wobei die Wärmerückgewinnungseinrichtung (152) eingerichtet ist, um der
feuchten Luft Wärme zu entziehen und dem Reinigungsgerät (110) über ein erstes Kühlfluid wieder zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsgerät (110) eine Kühlfluidleitung (180) mit mindestens einem Rückführpfad (260) sowie mindestens
einem Wärmespeicherpfad (262) mit mindestens einem Latentwärmespeicher (258) aufweist, wobei das
erste Kühlfluid in mindestens einem Betriebszustand
(270) nach Durchströmen der Wärmerückgewinnungseinrichtung (152) über den Rückführpfad (260)
zu der Reinigungskammer (118) und/oder in einen
Fluidtank (207) geleitet wird und wobei das erste
Kühlfluid in mindestens einem Standby-Betrieb (266)
über den Wärmespeicherpfad (262) dem Latentwärmespeicher (258) zugeführt wird.
27. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei nach Beendigung des Standby-Betriebs (266) und/oder nach Beginn des Betriebszustands (270) die in dem Latentwärmespeicher (258)
gespeicherte Wärme zumindest teilweise unter Zuhilfenahme eines Fluids, insbesondere des ersten Kühlfluids, zu der Reinigungskammer (118) und/oder in
den Fluidtank (207) überführt wird.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen
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Anhängende Zeichnungen
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